Python黑帽编程2.3字符串、列表、元组、字典和集合
本节要介绍的是Python里面常用的几种数据结构。通常情况下，声明一个变量只保存一个值是远远不够的，我们需要将一组或多组数据进行存储、查询、排序等操作，本节介绍的Python内置的数据结构可以满足大多数情况下的需求。这一部分的知识点比较多，而且较为零散，需要认真学习。
2.3.1字符串
字符串是Python中最常用的数据类型。我们可以使用引号('或")来创建字符串。
创建字符串很简单，只要为变量分配一个值即可。例如：
var1='Hello World!'
var2="Python Runoob"
Python访问字符串中的值
Python不支持单字符类型，单字符也在Python也是作为一个字符串使用。
Python访问子字符串，可以使用方括号来截取字符串，如下实例：
var1='Hello World!'
var2="Python Runoob"
print"var1[0]: ",var1[0]
print"var2[1:5]: ",var2[1:5]
以上实例执行结果：
图2
Python字符串更新
你可以对已存在的字符串进行修改，并赋值给另一个变量，如下实例：
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
var1='Hello World!'
print"更新字符串:- ",var1[:6]+'Runoob!'
运行结果如下：
图3
Python转义字符
在需要在字符中使用特殊字符时，python用反斜杠(\)转义字符。如下表：
转义字符
描述
\(在行尾时)
续行符
\\
反斜杠符号
\'
单引号
\"
双引号
\a
响铃
\b
退格(Backspace)
\e
转义
\000
空
\n
换行
\v
纵向制表符
\t
横向制表符
\r
回车
\f
换页
\oyy
八进制数，yy代表的字符，例如：\o12代表换行
\xyy
十六进制数，yy代表的字符，例如：\x0a代表换行
\other
其它的字符以普通格式输出
Python字符串运算符
下表实例变量a值为字符串"Hello"，b变量值为"Python"：
操作符
描述
实例
+
字符串连接
a + b输出结果：HelloPython
*
重复输出字符串
a*2输出结果：HelloHello
[]
通过索引获取字符串中字符
a[1]输出结果e
[ : ]
截取字符串中的一部分
a[1:4]输出结果ell
in
成员运算符-如果字符串中包含给定的字符返回True
H in a输出结果1
not in
成员运算符-如果字符串中不包含给定的字符返回True
M not in a输出结果1
r/R
原始字符串-原始字符串：所有的字符串都是直接按照字面的意思来使用，没有转义特殊或不能打印的字符。原始字符串除在字符串的第一个引号前加上字母"r"（可以大小写）以外，与普通字符串有着几乎完全相同的语法。
print r'\n'输出\n和print R'\n'输出\n
%
格式字符串
请看下一章节
实例如下：
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
a="Hello"
b="Python"
print"a + b输出结果：",a+b
print"a * 2输出结果：",a*2
print"a[1]输出结果：",a[1]
print"a[1:4]输出结果：",a[1:4]
if("H"ina):
print"H在变量a中"
else:
print"H不在变量a中"
if("M"notina):
print"M不在变量a中"
else:
print"M在变量a中"
printr'\n'
printR'\n'
以上程序执行结果为：
图4
Python字符串格式化
Python支持格式化字符串的输出。尽管这样可能会用到非常复杂的表达式，但最基本的用法是将一个值插入到一个有字符串格式符%s的字符串中。
在Python中，字符串格式化使用与C中sprintf函数一样的语法。
比如下面的代码：
#!/usr/bin/python
print"My name is %s and weight is %d kg!"%('Zara',21)
运行结果为：
图5
python字符串格式化符号一览表:
符号
描述
%c
格式化字符及其ASCII码
%s
格式化字符串
%d
格式化整数
%u
格式化无符号整型
%o
格式化无符号八进制数
%x
格式化无符号十六进制数
%X
格式化无符号十六进制数（大写）
%f
格式化浮点数字，可指定小数点后的精度
%e
用科学计数法格式化浮点数
%E
作用同%e，用科学计数法格式化浮点数
%g
%f和%e的简写
%G
%f和%E的简写
%p
用十六进制数格式化变量的地址
格式化操作符辅助指令:
符号
功能
*
定义宽度或者小数点精度
-
用做左对齐
+
在正数前面显示加号( + )
在正数前面显示空格
#
在八进制数前面显示零('0')，在十六进制前面显示'0x'或者'0X'(取决于用的是'x'还是'X')
0
显示的数字前面填充'0'而不是默认的空格
%
'%%'输出一个单一的'%'
(var)
映射变量(字典参数)
m.n.
m是显示的最小总宽度,n是小数点后的位数(如果可用的话)
Python三引号（triple quotes）
python中三引号可以将复杂的字符串进行复制，python三引号允许一个字符串跨多行，字符串中可以包含换行符、制表符以及其他特殊字符。
三引号的语法是一对连续的单引号或者双引号（通常都是成对的用）。
例如：
#三引号
hi = '''hi
there'''
print hi
运行结果如下：
图6
Unicode字符串
Python中定义一个Unicode字符串和定义一个普通字符串一样简单：
s2=u'Hello World !';
print s2引号前小写的"u"表示这里创建的是一个Unicode字符串。如果你想加入一个特殊字符，可以使用Python的Unicode-Escape编码。如下例所示：
s3=u'Hello\u0020World !'
print s3
python的字符串内建函数
字符串方法是从python1.6到2.0慢慢加进来的——它们也被加到了Jython中。
这些方法实现了string模块的大部分方法，如下表所示列出了目前字符串内建支持的方法，所有的方法都包含了对Unicode的支持，有一些甚至是专门用于Unicode的。
方法
描述
把字符串的第一个字符大写
返回一个原字符串居中,并使用空格填充至长度width的新字符串
string.count(str, beg=0, end=len(string))
返回str在string里面出现的次数，如果beg或者end指定则返回指定范围内str出现的次数
string.decode(encoding='UTF-8', errors='strict')
以encoding指定的编码格式解码string，如果出错默认报一个ValueError的异常，除非errors指定的是'ignore'或者'replace'
string.encode(encoding='UTF-8', errors='strict')
以encoding指定的编码格式编码string，如果出错默认报一个ValueError的异常，除非errors指定的是'ignore'或者'replace'
string.endswith(obj, beg=0, end=len(string))
检查字符串是否以obj结束，如果beg或者end指定则检查指定的范围内是否以obj结束，如果是，返回True,否则返回False.
把字符串string中的tab符号转为空格，tab符号默认的空格数是8。
string.find(str, beg=0, end=len(string))
检测str是否包含在string中，如果beg和end指定范围，则检查是否包含在指定范围内，如果是返回开始的索引值，否则返回-1
string.index(str, beg=0, end=len(string))
跟find()方法一样，只不过如果str不在string中会报一个异常.
如果string至少有一个字符并且所有字符都是字母或数字则返
回True,否则返回False
如果string至少有一个字符并且所有字符都是字母则返回True,
否则返回False
如果string只包含十进制数字则返回True否则返回False.
如果string只包含数字则返回True否则返回False.
如果string中包含至少一个区分大小写的字符，并且所有这些(区分大小写的)字符都是小写，则返回True，否则返回False
如果string中只包含数字字符，则返回True，否则返回False
如果string中只包含空格，则返回True，否则返回False.
如果string是标题化的(见title())则返回True，否则返回False
如果string中包含至少一个区分大小写的字符，并且所有这些(区分大小写的)字符都是大写，则返回True，否则返回False
以string作为分隔符，将seq中所有的元素(的字符串表示)合并为一个新的字符串
返回一个原字符串左对齐,并使用空格填充至长度width的新字符串
转换string中所有大写字符为小写.
截掉string左边的空格
string.maketrans(intab, outtab])
maketrans()方法用于创建字符映射的转换表，对于接受两个参数的最简单的调用方式，第一个参数是字符串，表示需要转换的字符，第二个参数也是字符串表示转换的目标。
返回字符串STR中最大的字母。
返回字符串STR中最小的字母。
有点像find()和split()的结合体,从str出现的第一个位置起,把字符串string分成一个3元素的元组(string_pre_str,str,string_post_str),如果string中不包含str则string_pre_str == string.
string.replace(str1, str2, num=string.count(str1))
把string中的str1替换成str2,如果num指定，则替换不超过num次.
string.rfind(str, beg=0,end=len(string) )
类似于find()函数，不过是从右边开始查找.
string.rindex( str, beg=0,end=len(string))
类似于index()，不过是从右边开始.
返回一个原字符串右对齐,并使用空格填充至长度width的新字符串
string.rpartition(str)
类似于partition()函数,不过是从右边开始查找.
删除string字符串末尾的空格.
string.split(str="", num=string.count(str))
以str为分隔符切片string，如果num有指定值，则仅分隔num个子字符串
string.splitlines(num=string.count('\n'))
按照行分隔，返回一个包含各行作为元素的列表，如果num指定则仅切片num个行.
string.startswith(obj, beg=0,end=len(string))
检查字符串是否是以obj开头，是则返回True，否则返回False。如果beg和end指定值，则在指定范围内检查.
在string上执行lstrip()和rstrip()
翻转string中的大小写
返回"标题化"的string,就是说所有单词都是以大写开始，其余字母均为小写(见istitle())
根据str给出的表(包含256个字符)转换string的字符,
要过滤掉的字符放到del参数中
转换string中的小写字母为大写
返回长度为width的字符串，原字符串string右对齐，前面填充0
isdecimal()方法检查字符串是否只包含十进制字符。这种方法只存在于unicode对象。
2.3.2列表
序列是Python中最基本的数据结构。序列中的每个元素都分配一个数字-它的位置，或索引，第一个索引是0，第二个索引是1，依此类推。
Python有6个序列的内置类型，但最常见的是列表和元组。序列都可以进行的操作包括索引，切片，加，乘，检查成员。此外，Python已经内置确定序列的长度以及确定最大和最小的元素的方法。列表是最常用的Python数据类型，它可以作为一个方括号内的逗号分隔值出现。列表的数据项不需要具有相同的类型
创建一个列表，只要把逗号分隔的不同的数据项使用方括号括起来即可。如下所示：
list1=['physics','chemistry',1997,2000];
list2=[1,2,3,4,5];
list3=["a","b","c","d"];
与字符串的索引一样，列表索引从0开始。列表可以进行截取、组合等。
访问列表中的值
使用下标索引来访问列表中的值，同样你也可以使用方括号的形式截取字符，如下所示：
#!/usr/bin/python
list1=['physics','chemistry',1997,2000];
list2=[1,2,3,4,5,6,7];
print"list1[0]: ",list1[0]
print"list2[1:5]: ",list2[1:5]
运行结果如下：
图7
更新列表
你可以对列表的数据项进行修改或更新，你也可以使用append()方法来添加列表项，如下所示：
#!/usr/bin/python
list=['physics','chemistry',1997,2000];
print"Value available at index 2 : "
printlist[2];
list[2]=2001;
print"New value available at index 2 : "
printlist[2];
运行结果如下：
图8
删除列表元素
可以使用del语句来删除列表的的元素，如下所示：
#!/usr/bin/python
list1=['physics','chemistry',1997,2000];
printlist1;
dellist1[2];
print"After deleting value at index 2 : "
printlist1;
运行结果如下：
图9
Python列表脚本操作符
列表对+和*的操作符与字符串相似。+号用于组合列表，*号用于重复列表。
如下所示：
Python表达式
结果
描述
len([1, 2, 3])
3
长度
[1, 2, 3] + [4, 5, 6]
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
组合
['Hi!'] * 4
['Hi!', 'Hi!', 'Hi!', 'Hi!']
重复
3 in [1, 2, 3]
True
元素是否存在于列表中
for x in [1, 2, 3]: print x,
1 2 3
迭代
Python列表截取
Python的列表截取与字符串操作类型，如下所示：
L=['spam','Spam','SPAM!']
操作：
Python表达式
结果
描述
L[2]
'SPAM!'
读取列表中第三个元素
L[-2]
'Spam'
读取列表中倒数第二个元素
L[1:]
['Spam', 'SPAM!']
从第二个元素开始截取列表
Python列表函数&方法
Python包含以下函数:
序号
函数
1
比较两个列表的元素
2
列表元素个数
3
返回列表元素最大值
4
返回列表元素最小值
5
将元组转换为列表
Python包含以下方法:
序号
方法
1
在列表末尾添加新的对象
2
统计某个元素在列表中出现的次数
3
在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值（用新列表扩展原来的列表）
4
从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置
5
将对象插入列表
6
移除列表中的一个元素（默认最后一个元素），并且返回该元素的值
7
移除列表中某个值的第一个匹配项
8
反向列表中元素
9
对原列表进行排序
2.3.4元组
Python的元组与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。
元组使用小括号，列表使用方括号。
元组创建很简单，只需要在括号中添加元素，并使用逗号隔开即可。
如下代码：
tup1 = ('physics', 'chemistry', 1997, 2000);
tup2 = (1, 2, 3, 4, 5 );
tup3 = "a", "b", "c", "d";
创建空元组
tup1 = ();
元组中只包含一个元素时，需要在元素后面添加逗号
tup1 = (50,);
元组与字符串类似，下标索引从0开始，可以进行截取，组合等。
访问元组
元组可以使用下标索引来访问元组中的值，如下实例:
#!/usr/bin/python
tup1 = ('physics', 'chemistry', 1997, 2000);
tup2 = (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 );
print "tup1[0]: ", tup1[0]
print "tup2[1:5]: ", tup2[1:5]
运行结果如下：
图10
修改元组
元组中的元素值是不允许修改的，但我们可以对元组进行连接组合，如下实例:
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
tup1 = (12, 34.56);
tup2 = ('abc', 'xyz');
#以下修改元组元素操作是非法的。
# tup1[0] = 100;
#创建一个新的元组
tup3 = tup1 + tup2;
print tup3;
运行结果如下：
图11
删除元组
元组中的元素值是不允许删除的，但我们可以使用del语句来删除整个元组，如下实例:
#!/usr/bin/python
tup = ('physics', 'chemistry', 1997, 2000);
print tup;
del tup;
print "After deleting tup : "
print tup;
以上实例元组被删除后，运行结果如下：
图12
元组运算符
与字符串一样，元组之间可以使用+号和*号进行运算。这就意味着他们可以组合和复制，运算后会生成一个新的元组。
Python表达式
结果
描述
len((1, 2, 3))
3
计算元素个数
(1, 2, 3) + (4, 5, 6)
(1, 2, 3, 4, 5, 6)
连接
['Hi!'] * 4
['Hi!', 'Hi!', 'Hi!', 'Hi!']
复制
3 in (1, 2, 3)
True
元素是否存在
for x in (1, 2, 3): print x,
1 2 3
迭代
元组索引，截取
因为元组也是一个序列，所以我们可以访问元组中的指定位置的元素，也可以截取索引中的一段元素，如下所示：
元组：
L = ('spam', 'Spam', 'SPAM!')
Python表达式
结果
描述
L[2]
'SPAM!'
读取第三个元素
L[-2]
'Spam'
反向读取；读取倒数第二个元素
L[1:]
('Spam', 'SPAM!')
截取元素
无关闭分隔符
任意无符号的对象，以逗号隔开，默认为元组，如下实例：
#!/usr/bin/python
print 'abc', -4.24e93, 18+6.6j, 'xyz';
x, y = 1, 2;
print "Value of x , y : ", x,y;
运行结果如下：
图13
元组内置函数
Python元组包含了以下内置函数：
序号
方法及描述
1
比较两个元组元素。
2
计算元组元素个数。
3
返回元组中元素最大值。
4
返回元组中元素最小值。
5
将列表转换为元组。
2.3.5字典
字典是另一种可变容器模型，且可存储任意类型对象。
字典的每个键值(key=>value)对用冒号(:)分割，每个对之间用逗号(,)分割，整个字典包括在花括号({})中,格式如下所示：
d={key1:value1,key2:value2}
键必须是唯一的，但值则不必。
值可以取任何数据类型，但键必须是不可变的，如字符串，数字或元组。
一个简单的字典实例：
dict={'Alice':'2341','Beth':'9102','Cecil':'3258'}
也可如此创建字典：
dict1={'abc':456};
dict2={'abc':123,98.6:37};
访问字典里的值
把相应的键放入熟悉的方括弧，如下实例:
#!/usr/bin/python
dict={'Name':'Zara','Age':7,'Class':'First'};
print"dict['Name']: ",dict['Name'];
print"dict['Age']: ",dict['Age'];
运行结果如下：
图14
如果用字典里没有的键访问数据，会输出错误：
dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'};
print "dict['Name']: ", dict['Name'];
print "dict['Age']: ", dict['Age'];
print dict['Xuanhun']
运行结果如下：
图15
修改字典
向字典添加新内容的方法是增加新的键/值对，修改或删除已有键/值对如下实例:
#!/usr/bin/python
dict={'Name':'Zara','Age':7,'Class':'First'};
dict['Age']=8;# update existing entry
dict['School']="DPS School";# Add new entry
print"dict['Age']: ",dict['Age'];
print"dict['School']: ",dict['School'];
运行结果如下：
图16
删除字典元素
能删单一的元素也能清空字典，清空只需一项操作。
显示删除一个字典用del命令，如下实例：
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
dict={'Name':'Zara','Age':7,'Class':'First'};
deldict['Name'];#删除键是'Name'的条目
dict.clear();#清空词典所有条目
deldict;#删除词典
print"dict['Age']: ",dict['Age'];
print"dict['School']: ",dict['School'];
但这会引发一个异常，因为用del后字典不再存在：
图17
字典键的特性
字典值可以没有限制地取任何python对象，既可以是标准的对象，也可以是用户定义的，但键不行。
两个重要的点需要记住：
1）不允许同一个键出现两次。创建时如果同一个键被赋值两次，后一个值会被记住，如下实例：
#!/usr/bin/python
dict={'Name':'Zara','Age':7,'Name':'Manni'};
print"dict['Name']: ",dict['Name'];
以上实例输出结果：
dict['Name']:Manni
2）键必须不可变，所以可以用数字，字符串或元组充当，所以用列表就不行，如下实例：
#!/usr/bin/python
dict={['Name']:'Zara','Age':7};
print"dict['Name']: ",dict['Name'];
运行结果如下：
图18
字典内置函数&方法
Python字典包含了以下内置函数：
序号
函数及描述
1
比较两个字典元素。
2
计算字典元素个数，即键的总数。
3
输出字典可打印的字符串表示。
4
返回输入的变量类型，如果变量是字典就返回字典类型。
Python字典包含了以下内置方法：
序号
函数及描述
1
删除字典内所有元素
2
返回一个字典的浅复制
3
创建一个新字典，以序列seq中元素做字典的键，val为字典所有键对应的初始值
4
radiansdict.get(key, default=None)
返回指定键的值，如果值不在字典中返回default值
5
如果键在字典dict里返回true，否则返回false
6
以列表返回可遍历的(键,值)元组数组
7
以列表返回一个字典所有的键
8
radiansdict.setdefault(key, default=None)
和get()类似,但如果键不存在于字典中，将会添加键并将值设为default
9
把字典dict2的键/值对更新到dict里
10
以列表返回字典中的所有值
2.3.6集合
把不同元素放在一起就组成了集合，集合的成员被称为集合元素。Python的集合和数学的结合在概念和操作上基本相同。Python提供了两种集合：可变集合和不可变集合。
创建集合
我们先看下面创建集合的代码。
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
s1=set('abcdde')
s2=set([1,2,3,4,5])
s3 = frozenset("xuanhun")
print type(s1)
print type(s3)
print s2
运行结果如下：
图19
访问集合
由于集合本身是无序的，所以不能为集合创建索引或切片操作，只能循环遍历或使用in、not in来访问或判断集合元素。
接上面的代码，添加一个循环输出集合内容的代码，如下所示。
图20
从上图的结果，我们可以看到集合无序，无重复元素的特性。
更新集合
可使用以下内建方法来更新（只有可变集合才能被更新）：
s.add()
s.update()
s.remove()
下面的代码测试了集合的添加和删除操作：
s2=set([1,2,3,4,5])
print s2
s2.add("j")
s2.remove(3)
print s2
运行结果如下：
图21
联合(|)
联合(union)操作与集合的OR操作其实等价的，联合符号有个等价的方法，union()。
测试代码如下：
s1=set('abcdde')
s2=set([1,2,3,4,5])
s4=s1|s2
print s4
运行结果如下：
图22
交集(&)
与集合AND等价，交集符号的等价方法是intersection()。
>>> s1&s2
set(['n'])
>>> s1.intersection(s2)
set(['n'])
差集
等价方法是difference()。
>>> s1-s2
set(['i','b','e','g'])
>>> s1.difference(s2)
set(['i','b','e','g'])
2.3.7小结
基本类型和和基本数据结构我们都介绍完毕了，是时候写点更“复杂”的代码了，下一节给大家介绍基本的条件判断和循环。
第2.4节《流程控制》已经在微信订阅号抢先发布，心急的同学进入订阅号（二维码在下方），从菜单“网络安全”—>”Python黑帽编程”进入即可。
本节视频教程获取方法，请扫描二维码，在菜单“网络安全”——>”Python黑帽编程”中找到对应的本文2.2.7节，有详细方法。
由于教程仍在创作过程中，在整套教程完结前，感兴趣的同学请关注我的微信订阅号（xuanhun521，下方二维码），我会第一时间在订阅号推送图文教程和视频教程。问题讨论请加qq群：Hacking（1群）：303242737 Hacking（2群）：147098303。
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