python编程语言中有一些常用的数据结构，熟悉这些数据结构和常用方法是进一步使用python进行数据分析的基础。
String
字符串是所有编程语言中最常见的数据结构，在Python中，字符串的操作和定义和其他编程语言也大致相同。
首先是定义一个字符串，在python中，可以使用单引号或者双引号进行定义。同时如果一个字符串要跨越多行，可以使用"""或者'''进行定义：
str1 = "hello"
str2 = 'hello'
str3 = """
this is a mulitple line string
this is a multiple line string
"""
对于字符串的截取操作，python支持[num1, num2],[num1],[:num2]和[num1:]等多种形式。是"左闭右开"的方式：
str1 = "hello"
print(str1[0:2]) # he
print(str1[2]) # l
print(str1[:3]) # 省略头部，相当于从0开始， hel
print(str1[:-1]) # 负数相当于从右往左数 hell
python还支持第三个参数，用它可以指明跳过的数值，默认是1
print(str1[::2]) # hlo
format
字符串中一个比较常用的操作是格式化，可以使用format这个方法进行处理，在字符串中占位符，使用{}进行记录。
str = 'Hello, I am {}, I am {} years old'.format('scq000', 23)
print(str) # 'Hello, I am scq000, I am 23 years old'
还有一种定义格式化字符串的方式使用f开头的字符串:
name = 'scq000'
age = 23
data = f'Hello, {name}, I am {age}'
这里详细的接口和用法，可以参考：https://www.python.org/dev/peps/pep-0498/
find
在一个字符串中查找子字符串所在的位置也是常见操作，可以使用find接口：
"sdfsdfds".find("fd") # 5
split
将字符串安装分隔符进行分割，可以使用split方法：
"hello world".split(" ") # ["hello", "world"]
"hello,world".split(",") # ["hello", "world"]
strip
去除字符串前后多余的空格，可以采用strip方法：
" sfsdf fdsfs and ".strip() # 'sfsdf fdsfs and'
join
将一个列表用字符串进行合并，可以采用join方法：
data = ['hello','world']
", ".join(data) # 'hello, world'
List
列表（或数组）是用来存储顺序数据的一种常用数据结构，创建一个列表有以下几种方式：
list1 = [] # 空列表
list2 = [1,2,3] # 带数据的列表
list3 = list() # 利用list构造函数进行声明
Python中的列表常用操作有以下几种：
| 常用方法 | 作用 | 例子 |
|---|---|---|
| append | 在列表末尾加入一个元素 | data.append(1) |
| insert | 在列表特定位置插入一个元素 | data.insert(1, '2') |
| del | 删除特定位置的元素 | del data[2] |
| remove | 删除特定值的元素 | data.remove(10) |
| clear | 删除列表中的所有元素 | data.clear() |
| sort | 排序 | data.sort() |
| reverse | 翻转列表 | data.reverse() |
由于修改列表中的数据势必会影响原数据，所以在操作过程中，经常会用到深度拷贝的操作:
data = [1,2,3,4]
d = data[:] #简便写法
# 后续操作d列表，就不会影响到原来的data列表了
另外，还有一些通用的接口在日常编程中十分常见：
| 操作 | 描述 |
|---|---|
| v in s | 判断值是否在ｓ中 |
| v not in s | 判断值是否不在ｓ中 |
| s + t | 合并两个列表生成新的列表 |
| s * n or n * s | 乘以一个数字，可以扩展对应的列表 |
| min(s) | 取得最小值 |
| len(s) | 获取长度 |
| max(s) | 取得最大值 |
| s.count(v) | 值v在s中出现了几次 |
比如：
data = [1,2,3,4]
1 in data # True
0 not in data # True
data * 2 # [1,2,3,4,1,2,3,4]
data + [5,4,3,2,1] # [1,2,3,4,5,4,3,2,1]
print(data.count(2)) # 1
print(len(data), min(data), max(data)) # 4, 1, 4
Tuple
元组是python中一种特殊的数据结构，它的特定是不能其中的元素不能修改。定义方式使用常见的()进行定义，如：
tup2 = (1,2,3,4)
tup2 = 1, 2, 3 # 可以省略括号
tup3 = tuple() #使用构造函数
虽然元组中的数据不能被修改，不过我们可以使用多个元组进行组合生成新的元组：
tup1 = (1,2,3)
tup2 = (4,5,6)
tup3 = tup1 + tup2
x, y, z = tup2
# x == 4, y == 5, z == 6
Dictionary
字典是一个由键值对组成的对象，创建一个字典对象可以使用如下方式:
dict1 = {} #空字典
dict2 = {'1': 1}
dict3 = dict() # 使用构造函数创建字典
针对一个字典对象，Python提供了很多和列表类似的接口进行操作：
| 常用操作 | 作用 | 例子 |
|---|---|---|
| v in d | 判断某个值是否在字典中 | '1' in dict1 |
| v not in d | 判断某个值是否不在字典中 | '1' not in dict1 |
| del d[k] | 删除特定键值对 | del d['1'] |
| d.keys() | 列出所有的键 | dict1.keys() |
| d.values() | 列出所有的值 | dict1.values() |
| d.items() | 列出所有的键值对 | dict1.items() |
| d.clear() | 清空字典 | dict1.clear() |
| d.copy() | 浅拷贝一个字典 | dict1.copy() |
| len(d) | 获取键值对个数 | len(dict1) |
其他数据结构
python目前还提供了很多实用的数据结构，包括：range, set, frozense和collections模块中的一系列数据结构，大家可以根据自身需要进行学习：
https://docs.python.org/3/library/stdtypes.html#range
https://docs.python.org/3/library/stdtypes.html#set
https://docs.python.org/3/library/collections.html
function
函数的创建由def关键字开头进行定义：
def hello():
print("hello world")
创建一个有返回值的函数：
def sum(a, b):
return a + b
print(sum(1,2)) # 3
另外一种定义匿名函数的方式是使用lambda函数：
f = lambda x, y: x**y + y**2
File I/O
操作文件是可以使用以下这些接口：
f = open("tempfile", "w")
其中第二个参数是文件描述符,"w"对应write，"r"对应read，"a"对应append等。对此，可以参考https://docs.python.org/3/tutorial/inputoutput.html#reading-and-writing-files这篇文档。
使用python程序读写文件的最佳实践是使用with语句，即使程序运行过程中发生错误，文件也能够被合适地关闭，如果不是用with语句，那么你需要显式地使用close方法进行释放文件资源。
with open('temp.txt', 'a') as fout:
fout.write("hello")
import numpy
在操作json格式的文件时，可以使用json模块:
import json
f1 = open("temp.json", 'w')
json.dump([1, 'hello']， f1) #将json对象写入文件
f1 = f1.close()
f2 = open("temp.json", 'r')
x = json.load(f2) # x = [1, 'hello']
网友评论