2020-8-15 Python3语言基础2:列表、元组、字典、集合
序列
— 序列是python中最基本的一种数据结构
— 数据结构指计算机中数据的存放方式
— 序列用于保存一组有序的数据,所有的数据在序列当中都有一个唯一的位置(索引),并且序列中的数据为安装添加的顺序来分配索引
— 序列的分类:
- 可变序列(序列中的元素可以改变)
- 列表(list)
- 不可变序列(序列中的元素不可以改变)
- 字符串(str)
- 元组(tuple)
列表(list)
- 列表是python中的一个对象
- 对象(object)就是内存中专门用来存储数据的一块区域
- 之前我们学习的对象,像数值,它只能保存一个单一的数据
- 列表中可以保存多个有序的数据
- 列表是用来存取对象的对象
列表的创建
# 创建列表,通过[]来创建列表 my_list = [] # 创建了一个空列表 # 列表中存储的数据,我们称为元素 # 一个列表中可以存取多个元素,也可以在创建列表时,来指定列表中的元素 my_list = [10] # 创建一个只包含一个元素的列表 # 当向列表中添加多个元素时,多个元素之间使用逗号隔开 my_list = [10, 20, 30, 40, 50] # 创建一个包含5个元素的列表 # 列表中可以保存任意对象 my_list = [10, ‘hell0‘, True, None, [1, 2, 3], print] # 列表中的对象都会按照插入的顺序存储到列表中,第一个插入的对象保存到第一个位置,第二个保存到第二个位置 # 我们可以通过索引(index)来获取列表中的元素 # 索引是元素在列表中的位置,列表中的每个元素都有一个索引 # 索引是从0开始的,列表的第一个位置索引为0,第二位置索引为1,以此类推 my_list = [10, 20, 30, 40, 50] # 通过索引获取列表中的元素 # 语法:my_list[索引] # print(my_list[0]) # 如果使用的索引超过了最大范围,会抛出异常 # print(my_list[5]) # IndexError: list index out of range # 获取列表的长度,列表中的元素的个数 # len()函数,通过该函数可以获取列表的长度 # 获取到的长度的值,是列表的最大索引+1 print(len(my_list))
练习:创建一个列表,在列表中保存你最好的五个朋友的名字,然后分别通过索引获取每一个朋友的名字
切片
# 切片 # 切片指从现有列表中获取一个子列表 # 创建一个列表,一般创建列表时,变量的名字会用复数 stus = [‘孙悟空‘, ‘猪八戒‘, ‘沙和尚‘, ‘唐僧‘, ‘白骨精‘, ‘蜘蛛精‘] # 列表的索引可以是负数 # 如果列表的索引是负数,则从后向前获取元素,-1表示倒数第一个,-2表示倒数第二个,以此类推 # print(stus[-1]) # 通过切片来获取指定的元素 # 语法:列表[起始:结束] # 通过切边获取元素时,会包括起始位置的元素,不会包括结束位置的元素 # 做切片操作时,总会返回一个新列表,不会对原列表产生影响 # 其实和结束位置的索引都可以省略不写 # 如果省略结束位置,则会一直截取到最后 # 如果省略开始位置,则会从第一个元素开始截取 # 如果起始位置和结束位置全部省略,则相当于创建了一个列表的副本 print(stus[0:2]) print(stus[2:]) print(stus[:3]) print(stus) # 语法:列表[起始:结束:步长] # 步长表示每次获取元素的间隔,默认值是1 # 步长不能是0,可以是负数 print(stus[0:5:2]) print(stus[::3]) # 如果是负数,则会从列表的后部向前边取元素 print(stus[::-1]) print(stus[::-2])
通用操作
# + 和 * # + 可以将两个列表拼接为一个列表 # * 可以将列表重复指定次数 my_list = [1, 2, 3] + [4, 5, 6] my_list = [1, 2, 3] * 2 # print(my_list) # 创建一个列表 stus = [‘孙悟空‘, ‘猪八戒‘, ‘沙和尚‘, ‘沙和尚‘, ‘沙和尚‘, ‘唐僧‘, ‘白骨精‘, ‘蜘蛛精‘] # in 和 not in # in 用来检查指定元素是否存在于列表中 # 如果存在返回True,否则返回False # not in 用来检查指定元素是否不存在于列表中 # 如果不存在返回True,否则返回False # print(‘沙和尚‘ in stus) # print(‘沙和尚‘ not in stus) # len()获取列表中的元素个数 # min()获取列表中的最小值 # max()获取列表中的最大值 arrs = [1,3,5,2,4,66,11] print(min(arrs)) print(max(arrs)) # 两个方法(method),方法和函数基本是一样的,只不过方法必须通过 对象.方法() 的形式调用 # 方法实际上就是和对象关系紧密的函数 # s.index() 获取指定元素在列表中第一次出现时的索引 # print(stus.index(‘沙和尚‘)) # index()的第二个参数,表示查找的起始位置,第三个参数表示查找的结束位置 print(stus.index(‘沙和尚‘, 3, 5)) # 如果获取列表中没有的元素,会抛出异常 # print(stus.index(‘牛魔王‘)) ValueError: ‘牛魔王‘ is not in list # s.count() 统计指定元素在列表中出现的次数 print(stus.count(‘孙悟空‘))
修改元素
# 创建一个列表 stus = [‘孙悟空‘, ‘猪八戒‘, ‘沙和尚‘, ‘唐僧‘, ‘白骨精‘, ‘蜘蛛精‘] print(‘修改前‘, stus) # 修改列表中的元素 # 直接通过索引来修改元素 stus[0] = ‘sunwukong‘ # 通过del来删除元素 del stus[2] # print(‘修改后‘, stus) stus = [‘孙悟空‘, ‘猪八戒‘, ‘沙和尚‘, ‘唐僧‘, ‘白骨精‘, ‘蜘蛛精‘] print(‘修改前‘, stus) # 通过切片来修改列表 # 在给切片进行赋值时,智能使用序列 # stus[0:2] = [123] 使用新元素替换旧元素 # stus[0:0] = [123] # 向索引为0的位置插入元素 # 当设置了步长时,序列中元素的个数必须和切片中元素的个数一致 # stus[::2] = [123,456,789] # 通过切片来删除元素 del stus[0:2] stus[1:3] = [] print(‘修改后‘, stus) # 以上操作只适用于可变序列 s = ‘hello‘ # s[1] = ‘a‘ 不可变序列,无法通过索引来修改 # 可以通过list()函数将其他的序列转换为list s = list(s) print(s)
列表的方法
# 列表的方法 # 创建一个列表 stus = [‘孙悟空‘, ‘猪八戒‘, ‘沙和尚‘, ‘唐僧‘, ‘白骨精‘] print(‘原列表:‘, stus) # append() # 向列表的最后添加一个元素 # stus.append(‘牛魔王‘) # insert() # 向列表的指定位置插入一个指定元素 # 参数: # 1.要插入的位置 # 2.要插入的元素 # stus.insert(2, ‘牛魔王‘) # extend() # 使用新的序列来扩展当前序列 # 需要一个序列作为参数,它会将序列中的元素添加到当前列表 # stus.extend([‘牛魔王‘, ‘蜘蛛精‘]) # clear() # 清空序列 # stus.clear() # pop() # 根据索引删除并返回被删除的元素 # result = stus.pop(2) 删除索引为2的元素 # result = stus.pop() 删除最后一个元素 # print(‘result=‘, result) # remove() # 删除指定值的元素 # stus.remove(‘猪八戒‘) # reverse() # 用来反正列表 # stus.reverse() # print(‘修改后:‘, stus) # sort() # 用来对列表中的元素进行排序,默认是升序培训 # 如果需要降序排列,则需要传递一个reverse=True作为参数 my_list = [1,3,2,5,213,23,11,55,23,43] print(‘修改前:‘, my_list) my_list.sort(reverse=True) print(‘修改后:‘, my_list)
遍历列表
# 遍历列表,指的就是将列表中的所有元素取出来 # 创建列表 stus = [‘孙悟空‘, ‘猪八戒‘, ‘沙和尚‘, ‘唐僧‘, ‘白骨精‘, ‘蜘蛛精‘] # 通过while遍历列表 # i = 0 # while i < len(stus) - 1: # print(stus[i]) # i += 1 # for循环 # 语法: # for 变量 in 序列: # 代码块 # for循环的代码会执行多次,序列中有几个元素就会执行几次 # 每执行一次,就会将序列中的一个元素赋值给变量 # 所以我们可以通过变量,来获取列表中的元素 for i in stus: print(i)
EMS练习
做命令行版本的EMS(Employee Manager System员工管理系统)
# EMS(Employee Manager System员工管理系统) # 功能: # 1.查询员工 # 显示当前系统中的所有员工 # 2.添加 # 将员工添加到当前系统 # 3.删除 # 将员工从系统中删除 # 4.退出 # 退出系统 # 显示系统的欢迎信息 print(‘-‘ * 20, ‘欢迎使用员工管理系统‘, ‘-‘ * 20) # 创建一个列表,用来保存员工的信息,员工的信息以字符串的形式统一保存到列表 emps = [‘孙悟空\t18\t男\t花果山‘, ‘猪八戒\t28\t男\t高老庄‘] # 创建一个死循环 while True: # 显示用户的选项 print(‘请选择要做的操作:‘) print(‘\t1.查询员工‘) print(‘\t2.添加员工‘) print(‘\t3.删除员工‘) print(‘\t4.退出系统‘) user_choose = input(‘请选择[1-4]:‘) print(‘-‘ * 62) # 根据用户的选择做相关的操作 if user_choose == ‘1‘: # 查询员工 # 打印表头 print(‘\t序号\t姓名\t年龄\t性别\t住址‘) # print(emps) # 创建一个变量,来表示员工的序号 n = 1 # 显示员工信息 for emp in emps: print(f‘\t{n}\t{emp}‘) n += 1 elif user_choose == ‘2‘: # 添加员工 # 获取要添加员工的信息,姓名、年龄、性别、住址 emp_name = input(‘请输入员工的姓名:‘) emp_age = input(‘请输入员工的年龄:‘) emp_gender = input(‘请输入员工的性别:‘) emp_address = input(‘请输入员工的住址:‘) # 创建员工信息 # 将四个信息拼接为一个字符串,然后插入到列表中 emp = f‘{emp_name}\t{emp_age}\t{emp_gender}\t{emp_address}‘ # 显示一个提示信息 print(‘以下员工将被添加到系统中‘) print(‘-‘ * 62) print(‘姓名\t年龄\t性别\t住址‘) print(emp) print(‘-‘ * 62) user_confirm = input(‘是否确认该操作[Y/N]:‘) # 判断 if user_confirm == ‘y‘ or user_confirm == ‘yes‘: # 确认 emps.append(emp) # 显示提示信息 print(‘添加成功!‘) else: # 取消操作 print(‘添加已取消!‘) elif user_choose == ‘3‘: # 删除员工,根据员工的序号来删除员工 # 获取要删除的员工的序号 del_num = int(input(‘请输入要删除的员工的序号:‘)) # 判断序号是否有效 if 0 < del_num <= len(emps): # 输入合法,根据序号来获取索引 del_i = del_num - 1 # 显示一个提示信息 print(‘以下员工将被删除‘) print(‘-‘ * 62) print(‘\t序号\t姓名\t年龄\t性别\t住址‘) print(f‘\t{del_num}\t{emps[del_i]}‘) print(‘-‘ * 62) user_confirm = input(‘该操作不可恢复,是否确认[Y/N]:‘) # 判断 if user_confirm == ‘y‘ or user_confirm == ‘yes‘: # 删除元素 emps.pop(del_i) # 显示提示 print(‘员工已被删除!‘) else: # 操作取消 print(‘操作已取消!‘) else: # 输入有误 print(‘您的输入有误,请重新操作!‘) elif user_choose == ‘4‘: # 退出 print(‘欢迎使用!再见!‘) input(‘点击回车键退出!‘) break else: print(‘您的输入有误,请重新选择!‘) # 打印分割线 print(‘-‘ * 62)
range
# range()是一个函数,可以用来生成一个自然数的序列 r = range(5) # 生成一个这样的序列[0,1,2,3,4] r = range(0,10,2) r = range(10,0,-1) # 该函数需要三个参数 # 1.起始位置(可以省略,默认是0) # 2.结束位置 # 3.步长(可以省略,默认是1) # print(list(r)) # 通过range()可以创建一个执行指定次数的for循环 # for()循环除了创建方式以外,其余的都和while一样, # 包括else、包括break continue都可以在for循环中使用 # 并且for循环使用也更加简单 # 将之前使用while循环做的练习,再使用for循环完成一次! for i in range(30): print(i) # for s in ‘hello‘: # print(s)
元组
# 元组 tuple # 元组是一个不可变的序列 # 它的操作的方式基本上和列表是一致的 # 所以你在操作元组时,就把元组当成是一个不可变的列表就ok了 # 一般当我们希望数据不改变时,就使用元组,其余情况都使用列表 # 创建元组 # 使用()来创建元组 my_tuple = () # 创建了一个空元组 # print(my_tuple,type(my_tuple)) # <class ‘tuple‘> my_tuple = (1,2,3,4,5) # 创建了一个5个元素的元组 # 元组是不可变对象,不能尝试为元组中的元素重新赋值 # my_tuple[3] = 10 TypeError: ‘tuple‘ object does not support item assignment # print(my_tuple[3]) # 当元组不是空元组时,括号可以省略 # 如果元组不是空元组,它里边至少要有一个, my_tuple = 10,20,30,40 my_tuple = 40, # print(my_tuple , type(my_tuple)) my_tuple = 10 , 20 , 30 , 40 # 元组的解包(解构) # 解包指就是将元组当中每一个元素都赋值给一个变量 a,b,c,d = my_tuple # print("a =",a) # print("b =",b) # print("c =",c) # print("d =",d) a = 100 b = 300 # print(a , b) # 交互a 和 b的值,这时我们就可以利用元组的解包 a , b = b , a # print(a , b) my_tuple = 10 , 20 , 30 , 40 # 在对一个元组进行解包时,变量的数量必须和元组中的元素的数量一致 # 也可以在变量前边添加一个*,这样变量将会获取元组中所有剩余的元素 a , b , *c = my_tuple a , *b , c = my_tuple *a , b , c = my_tuple a , b , *c = [1,2,3,4,5,6,7] a , b , *c = ‘hello world‘ # 不能同时出现两个或以上的*变量 # *a , *b , c = my_tuple SyntaxError: two starred expressions in assignment print(‘a =‘,a) print(‘b =‘,b) print(‘c =‘,c)
可变对象
每个对象中都保存了三个数据:
id(标识)
type(类型)
value(值)列表就是一个可变对象
a = [1,2,3]a[0] = 10 (改对象)
- 这个操作是在通过变量去修改对象的值
- 这种操作不会改变变量所指向的对象
- 当我们去修改对象时,如果有其他变量也指向了该对象,则修改也会在其他的变量中体现
a = [4,5,6] (改变量)
- 这个操作是在给变量重新赋值
- 这种操作会改变变量所指向的对象
- 为一个变量重新赋值时,不会影响其他的变量
一般只有在为变量赋值时才是修改变量,其余的都是修改对象
# # 可变对象 # a = [1,2,3] # print(‘修改前:‘, a , id(a)) # # 通过索引修改列表 # a[0] = 10 # print(‘修改后:‘, a , id(a)) # # 为变量重新赋值 # a = [4,5,6] # print(‘修改后:‘, a , id(a)) a = [1,2,3] b = a # b[0] = 10 b = [10,2,3] # print("a",a,id(a)) # print("b",b,id(b)) # == != is is not # == != 比较的是对象的值是否相等 # is is not 比较的是对象的id是否相等(比较两个对象是否是同一个对象) a = [1,2,3] b = [1,2,3] print(a,b) print(id(a),id(b)) print(a == b) # a和b的值相等,使用==会返回True print(a is b) # a和b不是同一个对象,内存地址不同,使用is会返回False
字典
字典数据一种新的数据结构,称为映射(mapping)
字典的作用和列表类似,都是用来存储对象的容器
列表存储数据的性能很好,但是查询数据的性能很差
在字典中每一个元素都有一个唯一的名字,通过这个唯一的名字可以快速的查找到指定的元素
在查询元素时,字典的效率是非常快的
在字典中可以保存多个对象,每个对象都会有一个唯一的名字
? 这个唯一的名字,我们称其为键(key)
? 这个对象,我们称其为值(value)
? 所以字典,我们也称其为键值对(key-value)结构
? 每个字典中都可以有多个键值对,而每一个键值对我们称其为一项(item)
# 字典 # 使用 {} 来创建字典 d = {} # 创建了一个空字典 # 创建一个包含有数据的字典 # 语法: # {key:value,key:value,key:value} # 字典的值可以是任意对象 # 字典的键可以是任意的不可变对象(int、str、bool、tuple ...),但是一般我们都会使用str # 字典的键是不能重复的,如果出现重复的后边的会替换到前边的 # d = {‘name‘:‘孙悟空‘ , ‘age‘:18 , ‘gender‘:‘男‘ , ‘name‘:‘sunwukong‘} d = { ‘name‘:‘孙悟空‘ , ‘age‘:18 , ‘gender‘:‘男‘ , ‘name‘:‘sunwukong‘ } # print(d , type(d)) # 需要根据键来获取值 # print(d[‘name‘],d[‘age‘],d[‘gender‘]) # 如果使用了字典中不存在的键,会报错 # print(d[‘hello‘]) KeyError: ‘hello‘
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