有哪些用Python语言讲算法和数据结构的书?

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:

1

2

3

4

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:

1

2

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

1

2

3

4

5

6

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:

1

2

3

4

5

6

7

8

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

1

2

3

4

5

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。

1

2

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。

1

2

3

4

5

6

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:

1

2

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:

1

2

3

4

5

6

7

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:

1

2

3

4

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:

1

2

3

4

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:

1

2

3

4

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:

1

2

3

4

5

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

1

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3

4

5

6

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:

1

2

3

4

5

6

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:

1

2

3

4

5

6

7

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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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3

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5

6

7

8

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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2

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5

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7

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

1

2

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6

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):

1

2

3

4

5

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。

1

2

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8

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。

1

2

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5

6

7

8

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。

1

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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。

1

2

strs=set([jeff,wong,cnblogs])

printstrs

输出如下:

set([wong,cnblogs,jeff])


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