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python基础数据结构:序列、映射、集合

python基础数据结构:序列、映射、集合

作者: caiyingyi | 来源:发表于2017-07-15 09:47 被阅读0次

    参考资料:http://www.cnblogs.com/jeffwongishandsome/archive/2012/08/05/2623660.html

    Python中常见的数据结构可以统称为容器(container)。序列(如列表和元组)、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:

    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:

    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

    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:

    输出:

    (1, 2, 3)

    ('j', 'e', 'f', 'f')

    (1, 2, 3)

    Traceback (most recent call last):

    File "F:\Python\test.py", line 7, in

    t4=tuple(123)

    TypeError: 'int' object is not iterable

    3、字符串

    (1)创建

    输出:

    Hello world

    H

    H

    e

    l

    l

    o

    w

    o

    r

    l

    d

    (2)、格式化

    format():

    print(‘{0} was {1} years old when he wrote this book’. format(name,age) )

    print(‘{} was {} years old when he wrote this book’. format(name,age) )

    print(‘{name} was {age} years old when he wrote this book’. format(name=’Lily’,age=’22’) )

    #对于浮点数“0.333”保留小数点后三位

    print(‘{0 : .3f}’.format(1.0/3) )

    结果:0.333

    #使用下划线填充文本,并保持文字处于中间位置

    #使用^定义‘_____hello_____’字符串长度为11

    print(‘{0 : ^_11}’.format(‘hello’) )

    结果:_____hello_____

    %:

    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。

    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:

    输出:

    Traceback (most recent call last):

    File "F:\Python\test.py", line 2, in

    str1='%s,%s' % 'Hello','world'

    TypeError: not enough arguments for format string

    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:

    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:

    输出:

    3.14

    3.141593

    3.14

    个人感觉%有点复杂,还是format好用啊,只记format不行咩?

    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。

    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

    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:

    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:

    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:

    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

    输出:

    Hello world

    [1, 2, 3, 2, 3, 4]

    Traceback (most recent call last):

    File "F:\Python\test.py", line 7, in

    print str1+num1

    TypeError: cannot concatenate 'str' and 'list' objects

    (4)乘法

    输出:

    [None, None, None, None, None, None, None, None, None, None]

    HelloHello

    [1, 2, 1, 2]

    Traceback (most recent call last):

    File "F:\Python\test.py", line 5, in

    print str1*num1

    TypeError: can't multiply sequence by non-int of type 'list'

    (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):

    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。

    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。

    输出:

    {1: 1}

    Traceback (most recent call last):

    File "F:\Python\test.py", line 6, in

    d[list1]="Hello world."

    TypeError: unhashable type: '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item in d(d为字典)查找的是键(containskey),而不是值(containsvalue)。

    三、集合

    集合(Set)在Python 2.3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。

    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。

    输出如下:

    set(['wong', 'cnblogs', 'jeff'])

    3、集合常用方法

    a、并集union

    输出:

    set([1, 2, 3])

    set([2, 3, 4])

    set([1, 2, 3, 4])

    union操作返回两个集合的并集,不改变原有集合。使用按位与(OR)运算符“|”可以得到一样的结果:

    输出和上面union操作一模一样的结果。

    其他常见操作包括&(交集),<=,>=,-,copy()等等,这里不再列举。

    输出如下:

    set([1, 2, 3])

    set([2, 3, 4])

    set([2, 3])

    True

    set([1, 2, 3])

    False

    b、add和remove

    和序列添加和移除的方法非常类似,可参考官方文档:

    输出:

    set([1])

    set([1, 2])

    set([1])

    set([1])

    False

    Traceback (most recent call last):

    File "F:\Python\test.py", line 9, in

    set1.remove(29) #移除不存在的项

    KeyError: 29

    4、frozenset

    集合是可变的,所以不能用做字典的键。集合本身只能包含不可变值,所以也就不能包含其他集合:

    输出如下:

    Traceback (most recent call last):

    File "F:\Python\test.py", line 3, in

    set1.add(set2)

    TypeError: unhashable type: 'set'

    可以使用frozenset类型用于代表不可变(可散列)的集合:

    输出:

    set([1, frozenset([2])])

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