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python-容器序列型別

2022-05-01 06:12:29 後端開發

python 學習筆記

目錄
  • python 學習筆記
    • 變數、運算子與資料型別
    • 容器序列型別
      • 串列
      • 元組
      • 字串
      • 字典
      • 集合
      • 序列

變數、運算子與資料型別

點擊標題進行跳轉

容器序列型別

串列

串列是有序集合,無定長,能存盤任意數量和型別的資料,語法為:[元素1, 元素2, ..., 元素n]

  • 創建串列

    • 使用range()創建

    • 使用推導式創建

      由于串列中的元素可以任何物件,因此串列中保存的是物件的指標,使用推導式創建串列時,只是創建看i個指向串列的參考,

    • 創建混合串列

      串列的元素可以是任何物件

  • 更新串列

    • list.append(obj) 在串列末尾添加新的物件,只接受一個引數,引數可以是任何資料型別,被追加的元素在 list 中保持著原結構型別,

      x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
      x.append(['Thursday'])
      print(x)  
      # ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday', ['Thursday']]
      
      print(len(x))  # 6
      
    • list.extend(seq) 在串列末尾一次性追加另一個序列中的多個值(用新串列擴展原來的串列

      x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
      x.append(['Thursday', 'Sunday'])
      print(x)  
      # ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday', ['Thursday', 'Sunday']]
      
      print(len(x))  # 6
      
    • list.insert(index, obj) 在編號 index 位置插入 obj

    • list.remove(obj) 移除串列中某個值的第一個匹配項

    • list.pop([index=-1]) 移除串列中的一個元素(默認最后一個元素),并且回傳該元素的值

    • del [var1, var2 ……] 洗掉單個或多個物件,

    • 獲取元素

      • 索引
      • 切片,切片的通用寫法是 start : stop : step
    • 復制、淺拷貝與深拷貝

      list1 = [123, 456, 789, 213]
      # 復制: 只是復制了新物件的參考,不會開辟新的記憶體空間,
      
      list2 = list1
      
      
      # 淺拷貝: 創建新物件,其內容是原物件的參考,但是對于多層嵌套的可變物件(內層物件)隨著原序列的變化而變化,內層物件并不會改變,以下三種淺拷貝操作
      
      # list3 = list1[:] # 切片
      # list3 = list(list1)# 工廠函式
      import copy
      list3 = copy.copy(list1)# copy()函式
      
      
      # 深拷貝:和淺拷貝對應,深拷貝拷貝了物件的所有元素,包括多層嵌套的元素,深拷貝出來的物件是一個全新的物件,不再與原來的物件有任何關聯,
      
      list4 = copy.deepcopy(list1)
      
      # 非可變物件
      print(list1)  # [123, 456, 789, 213]
      print(list2)  # [123, 456, 789, 213]
      print(list3)  # [123, 456, 789, 213]
      
      list1.sort()
      print(list2)  # [123, 213, 456, 789] 
      print(list3)  # [123, 456, 789, 213]
      
      print(id(list1)) # 140442132250784
      print(id(list2)) # 140442132250784
      print(id(list3)) # 140442129839520
      
      print('######************######')
      
      # 可變物件
      listPlus1 = [[123, 456], [789, 213]]
      listPlus2 = listPlus1
      listPlus3 = listPlus1[:]
      listPlus4 = copy.deepcopy(listPlus1)
      
      print(listPlus1)  # [[123, 456], [789, 213]]
      print(listPlus2)  # [[123, 456], [789, 213]]
      print(listPlus3)  # [[123, 456], [789, 213]]
      print(listPlus4)  # [[123, 456], [789, 213]]
      print(id(listPlus1)) # 140442130839584
      print(id(listPlus2)) # 140442130839584
      print(id(listPlus3)) # 140442132935696
      print(id(listPlus4)) # 140442130944240
      
      listPlus1[0][0] = 111
      listPlus1.append([1, 2])
      
      print(listPlus2)  # [[111, 456], [789, 213], [1, 2]]
      print(listPlus3)  # [[111, 456], [789, 213]]
      print(listPlus4)  # [[123, 456], [789, 213]]
      
    • 常用運算子

      • 等號運算子:==,串列中元素相同時為True
      • 連接運算子 +,兩個串列相加拼接,記憶體增加,創建一個新的串列
      • 重復運算子 *,數乘串列復制拼接,記憶體增加,創建一個新的串列
      • 成員關系運算子 innot in
    • 其他操作

      • list.count(obj) 統計某個元素在串列中出現的次數
      • list.index(x[, start[, end]]) 從串列中找出某個值第一個匹配項的索引位置
      • list.reverse() 反向串列中元素
      • list.sort(key=None, reverse=False) 對原串列進行排序,False默認升序,

元組

「元組」定義語法為:(元素1, 元素2, ..., 元素n)

  • 創建元組

    • Python 的元組與串列類似,不同之處在于tuple被創建后就不能對其進行修改,類似字串,
    • 元組使用小括號,串列使用方括號,
    • 元組與串列類似,也用整數來對它進行索引 (indexing) 和切片 (slicing),
    • 元組中只包含一個元素時,需要在元素后面添加逗號,否則括號會被當作運算子使用,
  • 更新元組

    • 元組有不可更改的性質,因此不能直接給元組中的元素賦值,但是如果元組中元素是可更改的,那么就可以更改元組中元素的值,

      t1 = (1, 2, 3, [4, 5, 6])
      print(t1)  # (1, 2, 3, [4, 5, 6])
      
      t1[3][0] = 9
      print(t1)  # (1, 2, 3, [9, 5, 6])
      
    • 常用運算子

      可參考串列

    • 內置方法

      • count:count(x) 是記錄x在元組 t 中該元素出現幾次
      • index:index(x) 是找到元素x在元組 t 的索引
    • 解壓元組

      • 解壓(unpack)一維元組(有幾個元組,定義幾個變數)

        t = (1, 10.31, 'python')
        (a, b, c) = t
        print(a, b, c)
        # 1 10.31 python
        
      • 解壓二維元組(按照元組里的元組結構定義變數)

        t = (1, 10.31, ('OK', 'python'))
        (a, b, (c, d)) = t
        print(a, b, c, d)
        # 1 10.31 OK python
        

        如果你只想要元組其中幾個元素,用通配符「 * 」,英文叫 wildcard,在計算機語言中代表一個或多個元素,例如把多個元素丟給了 rest 變數,如果你根本不在乎 rest 變數,那么就用通配符「 * 」加上下劃線「 _ 」,

字串

python中引號之間的字符集合,pyhton中單引號與雙引號并無區別,

  • 常用轉義字符

    \\ 反斜杠符號
    \' 單引號
    \" 雙引號
    \n 換行
    \t 橫向制表符(TAB)
    \r 回車
  • 切片和拼接

    • 類似于元組具有不可修改性
    • 從 0 開始 (和 Java 一樣)
    • 切片通常寫成 start:end 這種形式,包括「start 索引」對應的元素,不包括「end索引」對應的元素,
    • 索引值可正可負,正索引從 0 開始,從左往右;負索引從 -1 開始,從右往左,使用負數索引時,會從最后一個元素開始計數,最后一個元素的位置編號是 -1,
  • 常用內置方法

    • capitalize() 將字串的第一個字符轉換為大寫,

    • lower() 轉換字串中所有大寫字符為小寫,

    • upper() 轉換字串中的小寫字母為大寫,

    • swapcase() 將字串中大寫轉換為小寫,小寫轉換為大寫,

    • count(str, beg= 0,end=len(string)) 回傳str在 string 里面出現的次數,如果beg或者end指定則回傳指定范圍內str出現的次數,

    • endswith(suffix, beg=0, end=len(string)) 檢查字串是否以指定子字串 suffix 結束,如果是,回傳 True,否則回傳 False,如果 begend 指定值,則在指定范圍內檢查,

    • startswith(substr, beg=0,end=len(string)) 檢查字串是否以指定子字串 substr 開頭,如果是,回傳 True,否則回傳 False,如果 begend 指定值,則在指定范圍內檢查,

    • find(str, beg=0, end=len(string)) 檢測 str 是否包含在字串中,如果指定范圍 begend,則檢查是否包含在指定范圍內,如果包含,回傳開始的索引值,否則回傳 -1,

    • rfind(str, beg=0,end=len(string)) 類似于 find() 函式,不過是從右邊開始查找,

    • isnumeric() 如果字串中只包含數字字符,則回傳 True,否則回傳 False,

    • ljust(width[, fillchar])回傳一個原字串左對齊,并使用fillchar(默認空格)填充至長度width的新字串,

    • rjust(width[, fillchar])回傳一個原字串右對齊,并使用fillchar(默認空格)填充至長度width的新字串,

    • lstrip([chars]) 截掉字串左邊的空格或指定字符,

    • rstrip([chars]) 洗掉字串末尾的空格或指定字符,

    • strip([chars]) 在字串上執行lstrip()rstrip()

    • partition(sub) 找到子字串sub,把字串分為一個三元組(pre_sub,sub,fol_sub),如果字串中不包含sub則回傳('原字串','','')

    • rpartition(sub)類似于partition()方法,不過是從右邊開始查找,

    • replace(old, new [, max]) 把 將字串中的old替換成new,如果max指定,則替換不超過max次,

    • split(str="", num) 不帶引數默認是以空格為分隔符切片字串,如果num引數有設定,則僅分隔num個子字串,回傳切片后的子字串拼接的串列,

    • splitlines([keepends]) 按照行('\r', '\r\n', \n')分隔,回傳一個包含各行作為元素的串列,如果引數keepends為 False,不包含換行符,如果為 True,則保留換行符,

    • maketrans(intab, outtab) 創建字符映射的轉換表,第一個引數是字串,表示需要轉換的字符,第二個引數也是字串表示轉換的目標,

    • translate(table, deletechars="") 根據引數table給出的表,轉換字串的字符,要過濾掉的字符放到deletechars引數中,

      str7 = 'this is string example....wow!!!'
      intab = 'aeiou'
      outtab = '12345'
      trantab = str7.maketrans(intab, outtab)
      print(trantab)  # {97: 49, 111: 52, 117: 53, 101: 50, 105: 51}
      print(str7.translate(trantab))  # th3s 3s str3ng 2x1mpl2....w4w!!!
      
  • 格式化

    • format 格式化函式

      str8 = "{0} Love {1}".format('I', 'Lsgogroup')  # 位置引數
      print(str8)  # I Love Lsgogroup
      
      str8 = "{a} Love {b}".format(a='I', b='Lsgogroup')  # 關鍵字引數
      print(str8)  # I Love Lsgogroup
      
      str8 = "{0} Love {b}".format('I', b='Lsgogroup')  # 位置引數要在關鍵字引數之前
      print(str8)  # I Love Lsgogroup
      
      str8 = '{0:.2f}{1}'.format(27.658, 'GB')  # 保留小數點后兩位
      print(str8)  # 27.66GB
      
    • 格式化符號

      %c 格式化字符及其ASCII碼
      %s 格式化字串,用str()方法處理物件
      %r 格式化字串,用rper()方法處理物件
      %d 格式化整數
      %o 格式化無符號八進制數
      %x 格式化無符號十六進制數
      %X 格式化無符號十六進制數(大寫)
      %f 格式化浮點數字,可指定小數點后的精度
      %e 用科學計數法格式化浮點數
      %E 作用同%e,用科學計數法格式化浮點數
      %g 根據值的大小決定使用%f或%e
      %G 作用同%g,根據值的大小決定使用%f或%E
    • 運算子輔助指令

      m.n m 是顯示的最小總寬度,n 是小數點后的位數(如果可用的話)
      - 用作左對齊
      + 在正數前面顯示加號( + )
      # 在八進制數前面顯示零('0'),在十六進制前面顯示'0x'或者'0X'(取決于用的是'x'還是'X')
      0 顯示的數字前面填充'0'而不是默認的空格
      print('%5.1f' % 27.658)  # ' 27.7'
      print('%.2e' % 27.658)  # 2.77e+01
      print('%10d' % 10)  # '        10'
      print('%-10d' % 10)  # '10        '
      print('%+d' % 10)  # +10
      print('%#o' % 10)  # 0o12
      print('%#x' % 108)  # 0x6c
      print('%010d' % 5)  # 0000000005
      

字典

字典 是無序的 鍵:值({key:value})對集合,鍵必須是互不相同的(在同一個字典之內),

  • 創建與訪問

    通過字串或數值作為key來創建字典

    dic1 = {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}
    print(dic1)  # {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}
    print(dic1[1])  # one
    print(dic1[4])  # 字典中并不存在`key`為4的鍵值對,報錯:KeyError: 4,
    
    dic2 = {'rice': 35, 'wheat': 101, 'corn': 67}
    print(dic2)  # {'wheat': 101, 'corn': 67, 'rice': 35}
    print(dic2['rice'])  # 35
    

    通過建構式dict()創建字典

    通過key將資料放入字典,每個key只對應一個value,多次對一個key放入value只保存最后一個value

  • 內置方法

    • dict.fromkeys(seq, [value]) 用于創建一個新字典,以序列 seq 中元素做字典的鍵,value 為字典所有鍵對應的初始值,

    • dict.keys()回傳一個可迭代物件,可以使用 list() 來轉換為串列,串列為字典中的所有鍵,

    • dict.values()回傳一個迭代器,可以使用 list() 來轉換為串列,串列為字典中的所有值,

    • dict.items()以串列回傳可遍歷的 (鍵, 值) 元組陣列,

      dic = {'Name': 'Lsgogroup', 'Age': 7}
      print(dic.items())
      # dict_items([('Name', 'Lsgogroup'), ('Age', 7)])
      
      print(tuple(dic.items()))
      # (('Name', 'Lsgogroup'), ('Age', 7))
      
      print(list(dic.items()))
      # [('Name', 'Lsgogroup'), ('Age', 7)]
      
    • dict.get(key, default=None) 回傳指定鍵的值,如果值不在字典中回傳默認值,

    • dict.setdefault(key, default=None)get()方法 類似, 如果鍵不存在于字典中,將會添加鍵并將值設為默認值,

    • key in dict in 運算子用于判斷鍵是否存在于字典中,如果鍵在字典 dict 里回傳true,否則回傳false,而not in運算子剛好相反,如果鍵在字典 dict 里回傳false,否則回傳true

    • dict.pop(key[,default])洗掉字典給定鍵 key 所對應的值,回傳值為被洗掉的值,key 值必須給出,若key不存在,則回傳 default 值,

    • del dict[key] 洗掉字典給定鍵 key 所對應的值,

    • dict.popitem()隨機回傳并洗掉字典中的一對鍵和值,如果字典已經為空,卻呼叫了此方法,就報出KeyError例外,

    • dict.clear()用于洗掉字典內所有元素,

    • dict.copy()回傳一個字典的淺復制,參考上篇博客中復制、淺拷貝、深拷貝的分析

    • dict.update(dict2)把字典引數 dict2key:value對 更新到字典 dict 里,

集合

Python 中setdict類似,也是一組key的集合,但不存盤value,由于key不能重復,所以,在set中,沒有重復的key

注意,key為不可變型別,即可哈希的值,

  • 創建

    • 先創建物件再加入元素,
    • 在創建空集合的時候只能使用s = set(),因為s = {}創建的是空字典,
    • 使用set(value)工廠函式,把串列或元組轉換成集合,重復元素會被set自動過濾,
  • 訪問

    • 可以使用for把集合中的資料一個個讀取出來,使用len()內建函式得到集合的大小,
    • 可以通過innot in判斷一個元素是否在集合中已經存在
  • 內置方法

    • set.add(elmnt)用于給集合添加元素,如果添加的元素在集合中已存在,則不執行任何操作,

    • set.update(set)用于修改當前集合,可以添加新的元素或集合到當前集合中,如果添加的元素在集合中已存在,則該元素只會出現一次,重復的會忽略,

    • set.remove(item) 用于移除集合中的指定元素,如果元素不存在,則會發生錯誤,

    • set.discard(value) 用于移除指定的集合元素,remove() 方法在移除一個不存在的元素時會發生錯誤,而 discard() 方法不會,

    • set.pop() 用于隨機移除一個元素,

    • set.intersection(set1, set2) 回傳兩個集合的交集,

    • set1 & set2 回傳兩個集合的交集,

    • set.intersection_update(set1, set2) 交集,在原始的集合上移除不重疊的元素,

    • set.union(set1, set2) 回傳兩個集合的并集,

    • set1 | set2 回傳兩個集合的并集,

    • set.difference(set) 回傳集合的差集,

    • set1 - set2 回傳集合的差集,

    • set.difference_update(set) 集合的差集,直接在原來的集合中移除元素,沒有回傳值,

    • set.symmetric_difference(set)回傳集合的異或,

    • set1 ^ set2 回傳集合的異或,

    • set.symmetric_difference_update(set)移除當前集合中在另外一個指定集合相同的元素,并將另外一個指定集合中不同的元素插入到當前集合中,

    • set.issubset(set)判斷集合是不是被其他集合包含,如果是則回傳 True,否則回傳 False,

    • set1 <= set2 判斷集合是不是被其他集合包含,如果是則回傳 True,否則回傳 False,

    • set.issuperset(set)用于判斷集合是不是包含其他集合,如果是則回傳 True,否則回傳 False,

    • set1 >= set2 判斷集合是不是包含其他集合,如果是則回傳 True,否則回傳 False,

    • set.isdisjoint(set) 用于判斷兩個集合是不是不相交,如果是回傳 True,否則回傳 False,

      集合的邏輯操作參考博客「python天池-part1-02」中的邏輯運算

  • 轉換

    se = set(range(4))
    li = list(se)
    tu = tuple(se)
    
    print(se, type(se))  # {0, 1, 2, 3} <class 'set'>
    print(li, type(li))  # [0, 1, 2, 3] <class 'list'>
    print(tu, type(tu))  # (0, 1, 2, 3) <class 'tuple'>
    
  • 不可變集合

    Python 提供了不能改變元素的集合的實作版本,即不能增加或洗掉元素,型別名叫frozenset,需要注意的是frozenset仍然可以進行集合操作,只是不能用帶有update的方法,

序列

  • 針對序列的內置函式

    • list(sub) 把一個可迭代物件轉換為串列,

    • tuple(sub) 把一個可迭代物件轉換為元組,

    • str(obj) 把obj物件轉換為字串

    • len(s) 回傳物件(字符、串列、元組等)長度或元素個數,

    • max(sub)回傳序列或者引數集合中的最大值

    • min(sub)回傳序列或引數集合中的最小值

    • sum(iterable[, start=0]) 回傳序列iterable與可選引數start的總和,

    • sorted(iterable, key=None, reverse=False) 對所有可迭代的物件進行排序操作,

      • iterable -- 可迭代物件,
      • key -- 主要是用來進行比較的元素,只有一個引數,具體的函式的引數就是取自于可迭代物件中,指定可迭代物件中的一個元素來進行排序,
      • reverse -- 排序規則,reverse = True 降序 , reverse = False 升序(默認),
      • 回傳重新排序的串列,
      x = [-8, 99, 3, 7, 83]
      print(sorted(x))  # [-8, 3, 7, 83, 99]
      print(sorted(x, reverse=True))  # [99, 83, 7, 3, -8]
      
      t = ({"age": 20, "name": "a"}, {"age": 25, "name": "b"}, {"age": 10, "name": "c"})
      x = sorted(t, key=lambda a: a["age"])
      print(x)
      # [{'age': 10, 'name': 'c'}, {'age': 20, 'name': 'a'}, {'age': 25, 'name': 'b'}]
      
    • reversed(seq) 函式回傳一個反轉的迭代器,

      s = 'lsgogroup'
      x = reversed(s)
      print(type(x))  # <class 'reversed'>
      print(x)  # <reversed object at 0x000002507E8EC2C8>
      print(list(x))
      # ['p', 'u', 'o', 'r', 'g', 'o', 'g', 's', 'l']
      
      t = ('l', 's', 'g', 'o', 'g', 'r', 'o', 'u', 'p')
      print(list(reversed(t)))
      # ['p', 'u', 'o', 'r', 'g', 'o', 'g', 's', 'l']
      
      r = range(5, 9)
      print(list(reversed(r)))
      # [8, 7, 6, 5]
      
      x = [-8, 99, 3, 7, 83]
      print(list(reversed(x)))
      # [83, 7, 3, 99, -8]
      
    • enumerate(sequence, [start=0]),用于將一個可遍歷的資料物件(如串列、元組或字串)組合為一個索引序列,同時列出資料和資料下標,一般用在 for 回圈當中,

      seasons = ['Spring', 'Summer', 'Fall', 'Winter']
      a = list(enumerate(seasons))
      print(a)  
      # [(0, 'Spring'), (1, 'Summer'), (2, 'Fall'), (3, 'Winter')]
      
      b = list(enumerate(seasons, 1))
      print(b)  
      # [(1, 'Spring'), (2, 'Summer'), (3, 'Fall'), (4, 'Winter')]
      
      for i, element in a:
          print('{0},{1}'.format(i, element))
      # 0,Spring
      # 1,Summer
      # 2,Fall
      # 3,Winter
      
    • zip(iter1 [,iter2 [...]])

      • 用于將可迭代的物件作為引數,將物件中對應的元素打包成一個個元組,然后回傳由這些元組組成的物件,這樣做的好處是節約了不少的記憶體,
      • 我們可以使用 list() 轉換來輸出串列,
      • 如果各個迭代器的元素個數不一致,則回傳串列長度與最短的物件相同,利用 * 號運算子,可以將元組解壓為串列,
      a = [1, 2, 3]
      b = [4, 5, 6]
      c = [4, 5, 6, 7, 8]
      
      zipped = zip(a, b)
      print(zipped)  # <zip object at 0x000000C5D89EDD88>
      print(list(zipped))  # [(1, 4), (2, 5), (3, 6)]
      zipped = zip(a, c)
      print(list(zipped))  # [(1, 4), (2, 5), (3, 6)]
      
      a1, a2 = zip(*zip(a, b))
      print(list(a1))  # [1, 2, 3]
      print(list(a2))  # [4, 5, 6]
      
成本最低的事情是學習,性價比最高的事情也是學習!

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