Python3学习笔记（四）：序列

一、序列概览

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Python 包含6 种内建的序列：列表，元组，字符串，Unicode字符串，buffer对象和xrange对象。这里重点讨论最常用的两种类型：列表和元组。

　　列表与元组的主要区别在于：

• 列表可以修改，元组则不能。也就是说如果要根据要求来添加元素，那么列表可以会更好用；
• 而出于某些原因，序列不能修改的时候，使用元组则更为合适。

在操作一组数值的时候，序列很好用。可以用序列表示数据库中一个人的信息---第1个元素是姓名，第2个元素是年龄。根据上述内容编写一个列表。

>>> edward=['xiaobei',33]

同时，序列也可以包含其他的序列，因此，构建如下一个人员的信息的列表也是可以的，这个列表就是你的数据库：

>>> edward=['xiaobei',33]
>>> feng=['xiaofeng',30]
>>> database=[edward,feng]
>>> database
[['xiaobei', 33], ['xiaofeng', 30]]

二、通用序列操作

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所有序列类型都可以进行某些特定的操作。这些操作包括：索引（indexing）、分片（sliceing）、加（adding）、乘（multiplying）以及检查某个元素是否属于序列的成员（成员资格）。除此之外，Python还有计算序列长、找出最大元素和最小元素的内建函数。

1、索引

序列中的所有元素都是有编号的-----从0 开始递增。这些元素可以通过编号分别访问，如下所示：

>>> greeting='xiaobei'
>>> greeting[0]
'x'
>>> greeting[3]
'o'

使用负数索引时，python 会从右边，也就是从最后1个元素开始计数。最后1个元素的位置编号是-1 （不是-0， 因为那会和第1个元素重合）：

>>> greeting='xiaobei
>>> greeting[-1]
'i'
>>> greeting[-2]
'e'

我们可以直接使用索引，而不需要一个变量引用他们。两种做法的效果是一样的

>>> 'xiaobei'[0]
'x'
>>> 'xiaobei'[-1]
'i'

如果一个函数调用返回一个序列，那么可以直接对返回结果进行索引操作。例如，假设只对用户输入年份的第4个数字感兴趣，那么，可以进行如下操作：

>>> fourth=input("Year:")[3]
Year:2018
>>> fourth
'8'

索引示例：

# 根据给定的年月日以数字形式打印日期
months = [
    'January',
    'February',
    'March',
    'April',
    'May',
    'June',
    'July',
    'August',
    'September',
    'October',
    'November',
    'December'
    ]
# 以1·31的数字作为结尾的列表
endings = ['st','nd','rd']+17*['th'] 
    +['st','nd','rd']+7*['th'] 
    +['st']
year = input("Year:")
month = input("Month(1-12):")
day = input("Day(1-31):")

month_number = int(month)
day_number = int(day)

# 记得要将月份天数减1，以获得正确的索引
month_name = months[month_number-1]
ording = day+endings[day_number-1]

print(month_name+' '+ording+'. '+year)
-----------------------------------------------
输入：
Year:2018
Month(1-12):1
Day(1-31):2
输出：
January 2nd. 2018

2、分片

与使用索引来访问单个元素类似，可以使用分片操作来访问定范围内的元素。分片通过冒号相隔的两个索引来实现：

>>> tag = '<a href="http://www.python.org">Python web site</a>'
>>> tag[9:30] # 取第9到第30个之间的字符（包括第9个，不包括第30个）
'http://www.python.org'
>>> tag[32:-4] # 取第32个到第-4个（倒数第4个）
'Python web site'

分片操作需要提供两个索引作为边界，第1个索引的元素是包含在分片内的，而第2个则不包含在分片内：

>>> numbers=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
>>> numbers[3:6]
[4, 5, 6]
>>> numbers[0:1]
[1]

分片中最左边的索引元素比它右边的晚出现在序列中，结果就是一个空的序列，如：

>>> numbers[6:3]
[]
>>> numbers[-3:0]
[]

优雅的捷径：

>>> numbers=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
>>> numbers[7:10]
[8, 9, 10]
>>> numbers[-3:] #置空最后一个索引
[8, 9, 10]
>>> numbers[:3] #置空第一个索引
[1, 2, 3]
>>> numbers[:] #复制整个序列
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]   

更大步长：

>>> numbers=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
>>> numbers[0:10]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>> numbers[0:10:1]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>> numbers[0:10:2]
[1, 3, 5, 7, 9]
>>> numbers[0:10:3]
[1, 4, 7, 10]
>>> numbers[::4]
[1, 5, 9]

步长不能为0（那不会执行），但是可以为负数，此时分片从右到左提取元素

>>> numbers[10:0:-1]
[10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2]
>>> numbers[0:10:-1]
[]
>>> numbers[::-2]
[10, 8, 6, 4, 2]
>>> numbers[5::-2]
[6, 4, 2]
>>> numbers[:5:-2]
[10, 8]
>>> numbers[-1:5:-2]
[10, 8]

负数作为步长时，第一个索引的元素要比第2个索引的元素晚出现在序列中

3、序列相加

通过使用加号可以进行序列的连接操作：

>>> [1,2,3]+[4,5,6]
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> 'Hello, '+'world!!'
'Hello, world!!'
>>> [1,2,3]+'world'
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#54>", line 1, in <module>
    [1,2,3]+'world'
TypeError: can only concatenate list (not "str") to list

正如错误提示，列表和字符串是无法连接接在一起的，尽管它他们都是序列。简单来说，两种相同类型的序列才能进行连接操作。

4、乘法

用数字x乘以一个序列会生成新的序列，在新的序列中，原来的序列将被重复x次

>>> 'python'*5
'pythonpythonpythonpythonpython'
>>> [42,43]*10
[42, 43, 42, 43, 42, 43, 42, 43, 42, 43, 42, 43, 42, 43, 42, 43, 42, 43, 42, 43]

如果想创建一个占用十个元素空间，却不包括任何有用的内容的列表，可以用Nome

>>> sequence=[None]*10
>>> sequence
[None, None, None, None, None, None, None, None, None, None]

序列（字符串）乘法示例：

sentence = input("Sentence:")
screen_wedth = 80
text_width = len(sentence)
box_width = text_width+6
left_margin = (screen_wedth-box_width)//2

print(' '*left_margin+'+'+'-'*(box_width-2)+'+')
print(' '*left_margin+'|'+' '*(box_width-2)+'|')
print(' '*left_margin+'|'+' '*2+sentence+' '*2+'|')
print(' '*left_margin+'|'+' '*(box_width-2)+'|')
print(' '*left_margin+'+'+'-'*(box_width-2)+'+')
-------------------------------------------------------

输入：
Sentence:He's a very naughty boy

输出：
                     +---------------------------+
                     |                           |
                     |  He's a very naughty boy  |
                     |                           |
                     +---------------------------+

5、成员资格

为了检查一个值是否在序列中，可以使用in 运算符。该运算符和之前已经讨论过的（例如 + ， * 运算符）有一点不同。这个运算符检查某个条件是否为真，然后返回相应的值：条件为真返回True，条件为假False。这样的运算符叫做布尔运算符，而返回的值叫布尔值。 in运算符的例子：

>>> permissions = 'rw
>>> 'w' in permissions
True
>>> 'x' in permissions
False
>>> users = ['mlh','foo','bar']
>>> input('Enter your user name:') in users
Enter your user name:mlh
True
>>> subject = '$$$ Get rich now!!! $$$
>>> '$$$' in subject
True

6、长度，最小值和最大值

内建函数len、min 和max 非常有用。Len函数返回序列中所包含元素的数量。Min函数和max函数则分别返回序列中最大和最小的元素。

>>> numbers=[100,34,678]
>>> len(numbers)
3
>>> max(numbers)
678
>>> min(numbers)
34
>>> max(2,3)
3
>>> min(9,3,2,5)
2