Python常见数据结构整bai理
Python中常见的数据结构可以统称du为容器(container)。序zhi列(如dao列表和元组)、映射(如字典)以及集合(set)是三类主要的容器。
一、序列(列表、元组和字符串)
序列中的每个元素都有自己的编号。Python中有6种内建的序列。其中列表和元组是最常见的类型。其他包括字符串、Unicode字符串、buffer对象和xrange对象。下面重点介绍下列表、元组和字符串。
1、列表
列表是可变的,这是它区别于字符串和元组的最重要的特点,一句话概括即:列表可以修改,而字符串和元组不能。
(1)、创建
通过下面的方式即可创建一个列表:
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list1=[hello,world]
printlist1
list2=[1,2,3]
printlist2
输出:
[hello,world]
[1,2,3]
可以看到,这中创建方式非常类似于javascript中的数组。
(2)、list函数
通过list函数(其实list是一种类型而不是函数)对字符串创建列表非常有效:
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list3=list(hello)
printlist3
输出:
[h,e,l,l,o]
2、元组
元组与列表一样,也是一种序列,唯一不同的是元组不能被修改(字符串其实也有这种特点)。
(1)、创建
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t1=1,2,3
t2=jeffreyzhao,cnblogs
t3=(1,2,3,4)
t4=()
t5=(1,)
printt1,t2,t3,t4,t5
输出:
(1,2,3)(jeffreyzhao,cnblogs)(1,2,3,4)()(1,)
从上面我们可以分析得出:
a、逗号分隔一些值,元组自动创建完成;
b、元组大部分时候是通过圆括号括起来的;
c、空元组可以用没有包含内容的圆括号来表示;
d、只含一个值的元组,必须加个逗号(,);
(2)、tuple函数
tuple函数和序列的list函数几乎一样:以一个序列(注意是序列)作为参数并把它转换为元组。如果参数就算元组,那么该参数就会原样返回:
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t1=tuple([1,2,3])
t2=tuple(jeff)
t3=tuple((1,2,3))
printt1
printt2
printt3
t4=tuple(123)
printt45
输出:
(1,2,3)
(j,e,f,f)
(1,2,3)
Traceback(mostrecentcalllast):
FileF:-Python-test.py,line7,in<module&;
t4=tuple(123)
TypeError:intobjectisnotiterable
3、字符串
(1)创建
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str1=Helloworld
printstr1
printstr1[0]
forcinstr1:
printc
输出:
Helloworld
H
H
e
l
l
o
w
o
r
l
d
(2)格式化
字符串格式化使用字符串格式化操作符即百分号%来实现。
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str1=Hello,%s%world.
printstr1
格式化操作符的右操作数可以是任何东西,如果是元组或者映射类型(如字典),那么字符串格式化将会有所不同。
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strs=(Hello,world)#元组
str1=%s,%s%strs
printstr1
d=#字典
str1=%(h)s,%(w)s%d
printstr1
输出:
Hello,world
Hello,World
注意:如果需要转换的元组作为转换表达式的一部分存在,那么必须将它用圆括号括起来:
1
2
str1=%s,%s%Hello,world
printstr1
输出:
Traceback(mostrecentcalllast):
FileF:-Python-test.py,line2,in<module&;
str1=%s,%s%Hello,world
TypeError:notenoughargumentsforformatstring
如果需要输出%这个特殊字符,毫无疑问,我们会想到转义,但是Python中正确的处理方式如下:
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str1=%s%%%100
printstr1
输出:100%
对数字进行格式化处理,通常需要控制输出的宽度和精度:
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frommathimportpi
str1=%.2f%pi#精度2
printstr1
str1=%10f%pi#字段宽10
printstr1
str1=%10.2f%pi#字段宽10,精度2
printstr1
输出:
3.14
3.141593
3.14
字符串格式化还包含很多其他丰富的转换类型,可参考官方文档。
Python中在string模块还提供另外一种格式化值的方法:模板字符串。它的工作方式类似于很多UNIXShell里的变量替换,如下所示:
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fromstringimportTplate
str1=Tplate($x,$y!)
str1=str1.substitute(x=Hello,y=world)
printstr1
输出:
Hello,world!
如果替换字段是单词的一部分,那么参数名称就必须用括号括起来,从而准确指明结尾:
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fromstringimportTplate
str1=Tplate(Hello,w$d!)
str1=str1.substitute(x=orl)
printstr1
输出:
Hello,world!
如要输出符,可以使用$输出:
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fromstringimportTplate
str1=Tplate($x$$)
str1=str1.substitute(x=100)
printstr1
输出:100$
除了关键字参数之外,模板字符串还可以使用字典变量提供键值对进行格式化:
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fromstringimportTplate
d=
str1=Tplate($h,$w!)
str1=str1.substitute(d)
printstr1
输出:
Hello,world!
除了格式化之外,Python字符串还内置了很多实用方法,可参考官方文档,这里不再列举。
4、通用序列操作(方法)
从列表、元组以及字符串可以“抽象”出序列的一些公共通用方法(不是你想像中的CRUD),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。除此之外,还有计算序列长度、最大最小元素等内置函数。
(1)索引
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str1=Hello
nums=[1,2,3,4]
t1=(123,234,345)
printstr1[0]
printnums[1]
printt1[2]
输出
H
2
345
索引从0(从左向右)开始,所有序列可通过这种方式进行索引。神奇的是,索引可以从最后一个位置(从右向左)开始,编号是-1:
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str1=Hello
nums=[1,2,3,4]
t1=(123,234,345)
printstr1[-1]
printnums[-2]
printt1[-3]
输出:
o
3
123
(2)分片
分片操作用来访问一定范围内的元素。分片通过冒号相隔的两个索引来实现:
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nums=range(10)
printnums
printnums[1:5]
printnums[6:10]
printnums[1:]
printnums[-3:-1]
printnums[-3:]#包括序列结尾的元素,置空最后一个索引
printnums[:]#复制整个序列
输出:
[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
[1,2,3,4]
[6,7,8,9]
[1,2,3,4,5,6,7,8,9]
[7,8]
[7,8,9]
不同的步长,有不同的输出:
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nums=range(10)
printnums
printnums[0:10]#默认步长为1等价于nums[1:5:1]
printnums[0:10:2]#步长为2
printnums[0:10:3]#步长为3
##printnums[0:10:0]#步长为0
printnums[0:10:-2]#步长为-2
输出:
[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
[0,2,4,6,8]
[0,3,6,9]
[]
(3)序列相加
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str1=Hello
str2=world
printstr1+str2
num1=[1,2,3]
num2=[2,3,4]
printnum1+num2
printstr1+num1
输出:
Helloworld
[1,2,3,2,3,4]
Traceback(mostrecentcalllast):
FileF:-Python-test.py,line7,in<module&;
printstr1+num1
TypeError:cannotconcatenatestrandlistobjects
(4)乘法
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print[None]*10
str1=Hello
printstr1*2
num1=[1,2]
printnum1*2
printstr1*num1
输出:
[None,None,None,None,None,None,None,None,None,None]
HelloHello
[1,2,1,2]
Traceback(mostrecentcalllast):
FileF:-Python-test.py,line5,in<module&;
printstr1*num1
TypeError:cantmultiplysequencebynon-intoftypelist
(5)成员资格
in运算符会用来检查一个对象是否为某个序列(或者其他类型)的成员(即元素):
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str1=Hello
printhinstr1
printHinstr1
num1=[1,2]
print1innum1
输出:
False
True
True
(6)长度、最大最小值
通过内建函数len、max和min可以返回序列中所包含元素的数量、最大和最小元素。
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str1=Hello
printlen(str1)
printmax(str1)
printmin(str1)
num1=[1,2,1,4,123]
printlen(num1)
printmax(num1)
printmin(num1)
输出:
5
o
H
5
123
1
二、映射(字典)
映射中的每个元素都有一个名字,如你所知,这个名字专业的名称叫键。字典(也叫散列表)是Python中唯一内建的映射类型。
1、键类型
字典的键可以是数字、字符串或者是元组,键必须唯一。在Python中,数字、字符串和元组都被设计成不可变类型,而常见的列表以及集合(set)都是可变的,所以列表和集合不能作为字典的键。键可以为任何不可变类型,这正是Python中的字典最强大的地方。
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list1=[hello,world]
set1=set([123])
d=
d[1]=1
printd
d[list1]=Helloworld.
d[set1]=123
printd
输出:
Traceback(mostrecentcalllast):
FileF:-Python-test.py,line6,in<module&;
d[list1]=Helloworld.
TypeError:unhashabletype:list
2、自动添加
即使键在字典中并不存在,也可以为它分配一个值,这样字典就会建立新的项。
3、成员资格
表达式itind(d为字典)查找的是键(containskey),而不是值(containsvalue)。
Python字典强大之处还包括内置了很多常用操作方法,可参考官方文档,这里不再列举。
思考:根据我们使用强类型语言的经验,比如C#和Java,我们肯定会问Python中的字典是线程安全的吗?
三、集合
集合(Set)在Python2.3引入,通常使用较新版Python可直接创建,如下所示:
strs=set([jeff,wong,cnblogs])
nums=set(range(10))
看上去,集合就是由序列(或者其他可迭代的对象)构建的。集合的几个重要特点和方法如下:
1、副本是被忽略的
集合主要用于检查成员资格,因此副本是被忽略的,如下示例所示,输出的集合内容是一样的。
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set1=set([0,1,2,3,0,1,2,3,4,5])
printset1
set2=set([0,1,2,3,4,5])
printset2
输出如下:
set([0,1,2,3,4,5])
set([0,1,2,3,4,5])
2、集合元素的顺序是随意的
这一点和字典非常像,可以简单理解集合为没有value的字典。
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strs=set([jeff,wong,cnblogs])
printstrs
输出如下:
set([wong,cnblogs,jeff])
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