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本节学习目的:
掌握数据结构中的列表和元组
应用场景:
编程 = 算法 + 数据结构
数据结构: 通过某种方式(例如对元素进行编号)组织在一起的数据元素的集合,这些元素可以是数字或者字符,或者其他数据结构.
容器: 序列,映射,集合是三种比较常见的数据结构
序列: 每个元素都有一个编号,也叫做索引
映射: 每个元素都有一个名字,称为键值对
集合: 内部元素都是不重复的
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(一) 序列概览
内建序列种类
列表和元组区别
列表和元组的应用场景
1,使用元组作为字典的键,因为键不可修改,所以就不能使用列表
2,需要操作一组数值的时候,序列很好用
序列里面也可以包含其他序列
(二) 序列通用操作
2.1 索引
序列的特点就每个元素都有自己位置的编号,并且编号是在0开始的,用于找到某个位置上的元素.
正号索引: 开头第一个元素,索引为0开始
负号索引: -1代表倒数第一个元素,-2代表倒数第2个元素,依次类推.
实例2.1.1
greeting = 'hello world'
print(greeting[0])
print(greeting[-1])
案例2.1.2
接收控制台输入年月日,打印年月日的英文格式.
'''
1,输入年月日
定义年月日三个变量分别接收输入
定义两个序列分别存储对应的英文月日
2,格式化: 怎样对输入的月数字,转变为英文-->索引
'''
year = input("请输入年: ")
month = input("请输入月份(1-12): ")
day = input("请输入日期(1-31): ")
e_month = ['January','February','March','April','May','June','July','August','September','October','November','December']
e_day = ['st','nd','rd']+17*['th']+['st','nd','rd']+7*['th']+['st']
e_date = e_month[int(month)-1]+' '+e_day[int(day)-1]+' '+year
print(e_date)
2.2 分片
应用场景: 索引仅仅是取一个元素,如果要一次取一定范围内的多个元素呢?
使用方法: 冒号分割的两个索引表示边界范围,[开始索引: 结束索引] <-注意不包括结束索引位置上的元素
实例2.2.1 分片
greeting = 'hello world' #字符串长度是11
print(greeting[0:1])
print(greeting[0:11])
问题: 如果对分片修改会修改原字符串吗?
实例2.2.2 访问最后面n个元素
numbers = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
print(numbers[7:11])
# [8, 9, 10] 访问序列的后面三个元素
print(numbers[-1:-3])
# [] 没有数据的原因: 左边界索引一定要小于右边界索引
print(numbers[-3:-1])
# [8, 9] 只有两个元素的原因: 半开半闭区间,只包括左边界索引位置上的元素,不包括右边界索引位置上的元素
print(numbers[-3:])
# [8, 9, 10] 缺省写右边界索引: 这样范围就是默认取到最后一个元素
print(numbers[:-1])
# [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] 缺省写左边索引: 范围默认在第一个元素开始取
print(numbers[:])
# [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] 两个边界都缺省: 范围就是全部了
上面的分片都是挨个取元素,也就是步长为1,还可以设定步长取出元素
#默认步长的分片如上面,其实是缺省了一个参数
print(numbers[0:11:1])
#设定步长的分片
print(numbers[0:11:2])
2.3 相加/连接
本质: 连接操作
操作: 连接操作
print([1,2,3,4,5]+[6,7,8,9,10])
print('hello '+ 'world')
print([1,2,3,4,5]+'hello world')# 注意:这里是要抛错的,Python是强数据类型,也就是不会自动隐式转换数据类型,所以在这里只有两种相同数据类型的序列才能相加
2.4 乘法
其实在上面已有例子使用到了数列的乘法,本质上就是多个数列相加
[1,2,3,4,5]*10
‘string’*10
实例2.4.1 创建一个10个元素的序列,但是里面上面都不存
[none]*10
none = [None]*10
print(len(none)) #现在还学到长度,这是我猜的一个函数
2.5 成员资格
用于检查某个元素是否属于序列的成员,使用布尔运算符in
返回值成为布尔值: 条件为真返回True,为假返回False.
print(None in none) #返回True
print('P' in 'python') #返回False
# 查看用户名和密码是否存在
accout = [['mali','123'],['hadoop','java'],['spark','scala'],['ml','python'],['google','go']]
print(['mali','123'] in accout) #返回True
print('mali' in accout) #返回False
2.6 长度,最小值,最大值
查看列表长度: len函数
min函数: 序列中最小的元素
max函数: 序列中最大的元素
实例2.6.1
print(len(account))
print(max(account))
print(min(account))
>>> max('java','Java','scala','python')
'scala'
>>> min('java','Java','scala','python')
'Java'
(三) 列表
3.1 列表的特点
字符串不能修改,于是可以将字符串转变为列表处理
列表是可以对元素进行增删改查的
3.2 list函数
先看如下代码,可以对字符串进行拼接,可以根据索引查询字符串
content = "hello python"
print("a"+"b")
print(content+'a')
print(content[0])
但是,如果修改字符串某个位置上的字符是否能成功呢?
>>> content = "hello python"
>>> content[0]='a'
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'str' object does not support item assignment
结果是直接抛错
如何满足修改字符串的需求呢?
list函数可以将一个字符串转成一个列表类型,其实这个强转’123’到123一样的道理: int(‘123’)
>>> list(content)
['h', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
3.3 基本的列表操作
前面序列的通用操作中各种方法都适用于list,并且list还有自己的独特操作,上面字符串不能修改,list可以修改就是一种,还有下面的
- 修改列表元素
>>> list(content)
['h', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
>>> chars = list(content)
>>> chars
['h', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
>>> chars[0] = 'H'
>>> chars
['H', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
注意: 不能为一个位置不存在的元素进行赋值
>>> len(chars)
12
>>> chars[12]='!'
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list assignment index out of range
- 删除元素
使用del函数
>>> nums = [1,2,3,4,5,6]
>>> nums
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> del(nums[5])
>>> nums
[1, 2, 3, 4, 5]
>>> len(nums)
5 #长度变为5
- 分片赋值
作用: (1)同时为多个元素进行赋值; (2)替换;(3)还可以用来插入;
实例1: 赋值与追加
>>> name = list("hadoop")
>>> name
['h', 'a', 'd', 'o', 'o', 'p']
>>> name[6:] = list("空格java")
>>> name
['h', 'a', 'd', 'o', 'o', 'p', ' ', 'j', 'a', 'v', 'a']
实例2: 替换/修改元素
>>> name
['h', 'a', 'd', 'o', 'o', 'p', ' ', 'j', 'a', 'v', 'a']
>>> name[7:] = list("python")
>>> name
['h', 'a', 'd', 'o', 'o', 'p', ' ', 'p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
实例3: 插入元素
>>> name
['h', 'a', 'd', 'o', 'o', 'p', ' ', 'p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
>>> name[0:0] = list('hello ') #因为分片是半开半闭区间,所以这个时候分片是空的,这个操作也就变成插入了
>>> name
['h', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'h', 'a', 'd', 'o', 'o', 'p', ' ', 'p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
分片也是可以用来删除的,del函数
3.4 列表方法
方法: 通过对象调用的函数
使用: 对象.方法(参数)
1,append
2,count
3,extend
4,index
5,insert
6,pop
7,remove
8,reverse
9,sort
10,高级排序
(四) 元组
定义: tuple也是序列,和序列中的列表list不同的是,元组tuple不能修改(字符串也是不能修改的)
使用:
创建一个tuple,通过圆括号定义,或者直接逗号分隔的一些值
>>> 1,2,3
(1, 2, 3)
>>> ('a','b','c')
('a', 'b', 'c')
>>> t1 = ('java','scala','python','go','javascript')
>>> t1
('java', 'scala', 'python', 'go', 'javascript')
>>> type(t1)
<class 'tuple'>
空元组: ()
>>> type(())
<class 'tuple'>
特别注意: 一个元素的元组,也是元组,但是形式要特别注意
>>> a = ('a') #虽然也包括在圆括号里面,但是检查类型, 是str
>>> type(a)
<class 'str'>
>>> b = ('b',) #尽管只有一个元素,也要加上逗号
>>> type(b)
<class 'tuple'>
再例如:
>>> 100 #这是一个数
100
>>> 100, #加上逗号,这是一个元组
(100,)
再看一个例子:
>>> 10*(100+100) #在这里没有逗号,属于四则运算,括号输入运算符号
2000
>>> 10*(100+100,) #在这里有逗号,属于元素,对里面的元素进行拼接
(200, 200, 200, 200, 200, 200, 200, 200, 200, 200)
tuple函数
tuple函数和list函数一样,将参数(参数在这里是序列)转换为元组,其实就是类型转换
>>> ittech = ['hadoop','spark','storm','kylin','hive','hbase']
>>> ittech
['hadoop', 'spark', 'storm', 'kylin', 'hive', 'hbase'] #注意括号: 是中括号
>>> type(ittech)
<class 'list'> #注意这里
>>>
>>> t_ittech = tuple(ittech)
>>> t_ittech
('hadoop', 'spark', 'storm', 'kylin', 'hive', 'hbase') #注意括号: 是圆括号
>>> type(t_ittech)
<class 'tuple'> #注意这里
基本元组操作
元组只有创建和访问操作.访问操作和其他序列一样,通过索引访问,也有分片访问操作
元组的存在意义
在映射中当做键使用,不可以被改变
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