"""
Created by cheng star at 2018/3/25 13:40
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"""
import heapq
import queue
import random
import collections
from collections import deque
import sys
import timeit
import string
"""
python 高级数据结构
"""
def test_heap() :
"""
堆使用
:return:
"""
print("run function >>>>>> {0}".format(sys._getframe().f_code.co_name))
print("####################### heappush 建堆 ########################")
data = [x for x in range(10)] # 创建一个数据序列
data_choice = random.choice(data) # random 从数据序列中随机选择一个元素
print(data_choice)
random.shuffle(data) # random.shuffle(data) 打乱序列元素顺序关系
print(data)
"""
大根堆：每个父节点都大于子节点
小根队：每个父节点都小于子节点
"""
heap = [] # 创建一个堆
for x in data :
heapq.heappush(heap , x) # 数据入堆操作
print(heap)
heapq.heappush(heap , 0.5)
print(heap)
data_pop = heapq.heappop(heap) # 弹出堆的根，其余节点进行自动建堆
print(data_pop)
print(heap)
data_pop = heapq.heappop(heap)
print(data_pop)
print(heap)
"""
使用序列直接建堆 ， heapify
"""
print("####################### heapify 建堆 ########################")
data_heap = [x for x in range(10)]
random.shuffle(data_heap) # 就地混乱
heapq.heapify(data_heap) # 返回None
print(data_heap)
data_replace = heapq.heapreplace(data_heap , 5) # 返回堆根元素，并将新元素替换为根元素，重新建堆
print(data_replace)
print(data_heap)
heap_nlargest = heapq.nlargest(3 , data_heap) # 返回堆中前 n 大的元素
print(heap_nlargest)
heap_nsmallest = heapq.nsmallest(3 , data_heap) # 返回堆中前 n 小的元素
print(heap_nsmallest)
def test_queue() :
"""
队列使用
:return:
"""
print("run function >>>>>> {0}".format(sys._getframe().f_code.co_name))
print("####################### FIFO 队列 #####################")
q = queue.Queue() # 创建FIFO队列
q.put(0) # 队列中添加元素
q.put(2)
q.put(1)
print(q.queue)
q_get = q.get() # 队列中获取元素
print(q_get)
print(q.queue)
print("####################### LIFO 队列(栈) #####################")
q = queue.LifoQueue() # 创建LIFO队列（后进先出 -> Stack 栈）
q.put(0)
q.put(2)
q.put(1)
print(q.queue)
q_get = q.get()
print(q_get)
print(q.queue)
print("####################### PriorityQueue 优先级队列 #####################")
q = queue.PriorityQueue(5) # 创建优先级队列，并设置队列最大长度
q.put(3)
q.put(2)
q.put(4)
q.put(1)
q.put(5)
print(q.queue)
q_get= q.get()
print(q_get)
print(q.queue)
print("####################### collections.deque 双端队列 #####################")
dq = deque() # 创建双端队列
dq.append("zhao") # 队列右端添加元素
dq.append("qian")
dq.append("sun")
dq.append("li")
dq.append("cheng")
dq.appendleft("wang") # 队列左端添加元素
dq.appendleft("jiji")
print(dq)
pop_left = dq.popleft() # 弹出队列左端元素
print(pop_left)
print(dq)
pop_right = dq.pop() # 弹出队列右端元素
print(pop_right)
print(dq)
def test_zip() :
"""
zip 函数的使用
:return:
"""
print("run function >>>>>> {0}".format(sys._getframe().f_code.co_name))
l_1 = [x for x in range(10)]
l_2= [x for x in range(8)]
l_zip = zip(l_1 , l_2) # 用于将多个序列组合成元组序列，以长度最短的为准
for(k, v) in l_zip :
print("k = {0} , v = {1}".format(k , v)) # 字符串格式化输出
# print(l_zip)
def test_str_format() :
"""
字符串格式化
:return:
"""
num = 123
print("%+d" %num) # 整数前面添加正号
print("%o" %num) # 转换文八进制
print("%x" %num) # 转换为十六进制
print("%e" %num) # 转换为指数形式
print("######################## 字符串 format #######################")
# 使用 {index} 索引位置格式化输出字符串
print("The number {0:,} in hex is : {0:#x} , the number {1} in oct is {1:#o}".format(5555 , 55))
print("The number {1} in hex is : {1:#x} , the number {0} in oct is {0:#o}".format(5555 , 55))
# 使用 {keyword} 关键字参数格式化输出字符串
print("my nameis {name} , my age is {age} , my number is {number}".format(name = "star" , number = "10222953" , age = 26))
position = [1 , 2 , 3]
print("X : {0[0]} , Y : {0[1]} , Z : {0[2]}".format(position))
weather = [("Monday" , "rain") ,
("Tuesday" , "sunny") ,
("Wednesday" , "sunny") ,
("Thursday" , "rain") ,
("Frifay" , "cloud")]
formatter = "Weather of {0[0]} is {0[1]}".format
"""
help(map) => map(func , *iterables)
"""
for item in map(formatter , weather) :
print(item)
def test_str() :
"""
字符串常用方法
:return:
"""
s = "apple,peach,banana,peach,pear"
print("######################## 字符串查找 #######################")
print(s.find("peach")) # 从字符串开始位置开始查找，返回字符串开始位置
print(s.find("peach" , 7)) # 从 index 指定位置开始查找执行字符串，返回字符串开始位置
print(s.find("peach" , 7 , 20)) # 在指定的开始位置和结束位置之间查找指定字符串，返回字符串的开始位置
print(s.rfind("peach")) # 从字符串的右端（尾部）开始查找指定字符串
print(s.index("bana")) # 返回字符串厚此出现的位置
print(s.rindex("bana")) # 从字符串右端（尾部）开始向前，返回字符串首次出现的位置
print(s.count("p")) # 统计字符串出现次数
print(s.count("apple"))
print(s.count("ppp"))
print("########################### 字符串分割 ########################")
s_split = s.split(",") # 从字符串左端开始，按照指定字符串进行分割 split() 默认使用任何空白符号作为分隔符，包括（空格、换行符，制表符）
print(s_split)
s_rsplit = s.rsplit(",") # 从字符串右端开始，按照指定字符串进行分割
print(s_rsplit)
s_split_max = s.split("," , 2) # 指定最大分割次数
print(s_split_max)
s_partition = s.partition("banana") # 以指定字符串为分隔符，从字符串左边将源字符串分成三部分，<左边，分隔符，右边>
print(s_partition)
s_rpartition = s.rpartition("banana") # 以指定字符串为分隔符，从字符串右边开始将源字符串分成三部分，<左边，分隔符，右边>
print(s_rpartition)
s_partition_none = s.partition("none") # 如果分隔符不存在，则返回 <源字符串，"" , "">
print(s_partition_none)
print("########################### 字符串大小写转换 ########################")
s = "today is a NICE day !!!"
print(s.lower()) # 将字符串转换为小写
print(s.upper()) # 将字符串转换为大写
print(s.capitalize()) # 将字符串首字母转换为大写，其余转换为小写
print(s.title()) #将字符串二米个单词的首字母变为大写
print(s.swapcase()) #字符串中大小写转换
print("########################### 字符串替换 ########################")
print(s.replace("today" , "tomorrow")) # 字符串替换操作，将字符串中的所有str1 替换为str2
s = "today is a nice day !!! \n tomorrow is rain !!!"
print(s.replace("\n" , "")) # 替换字符串中的换行符
print("########################### 字符串映射 ########################")
s = "python is a great programming language . I like it !!!"
print(s)
table = ''.maketrans("abcdef123" , "uvwxyz@#$") # 将str1 中各字符与str2 中各字符建立映射关系
s_trans = s.translate(table) # 字符串映射关系
print(s_trans)
s = "678"
s_trans = s.translate(table) # 如果没有匹配的字符，则返回原字符串
print(s_trans)
print("########################### 去除字符串两端空格 ########################")
s = " python "
print("start{0}end".format(s.strip())) # 去除字符串左右两端的空格
print("start{0}end".format(s.lstrip())) # 去除字符串左端的空格
print("start{0}end".format(s.rstrip())) # 去除字符串右端的空格
print("########################### 判断字符串开始结束startswith/endswith ########################")
s = "today is a nice day !!!"
print(s.startswith("today")) # 从字符串开始位置进行判断
print(s.startswith("is" , 6)) # 从index执行位置开始判断
print(s.startswith("today" , 0 , 3)) # 在开始和结束位置区间内进行判断
print(s.endswith("!!!")) # 判断字符串以XXX结束
s1 = "abc"
s2 = "bcd"
s3 = "efg"
print(s1.endswith(("abc" , "bcd" , "efg")))
print(s2.endswith(("abc" , "bcd" , "efg")))
print(s3.endswith(("abc" , "bcd" , "efg")))
print("########################### 判断字符串是否为字母、数字、大小写、空白等 ########################")
s_num = "123abc"
s_alp = "abc"
s_digit = "123"
s_space = " "
s_upper = "ABCDE"
s_lower = "abcd"
print(s_num.isalnum()) # 判断字符串是否由字母和数字组成
print(s_alp.isalpha()) # 判断字符串是否由字母组成
print(s_digit.isdigit()) # 判断字符串是否由数字组成
print(s_space.isspace()) # 判断字符串是否由空格组成
print(s_upper.isupper()) # 判断字符串是否由大写字母组成
print(s_lower.islower()) # 判断字符串是否由小写字母组成
print("########################### 获取指定长度的字符串（长度不够自动补齐） ########################")
s = "Hello , Python"
print(s.center(20)) # 返回指定长度的字符串，默认两端补齐空格
print(s.center(20 , "=")) # 返回指定长度的字符串，源字符串居中，两端补齐指定字符
print(s.ljust(20 , "=")) # 返回执行长度的字符串，源字符串左对齐，右端补齐指定字符
print(s.rjust(20 , "=")) # 返回指定长度的字符串，源字符串右对齐，左端补齐指定字符
print("########################### 字符串常量 ########################")
print(string.digits) # 数字字符常量
print(string.ascii_letters) # 英文字母常量
print(string.punctuation) # 标点符号常量
print(string.ascii_lowercase) # 小写字母常量
print(string.ascii_uppercase) # 大写字母常量
print(string.printable) # 可打印字符常量
def generate_random_string() :
"""
生成指定长度的随机字符串
:return:
"""
# 生成随机长度的随机字符串
x = "".join([string.digits , string.ascii_lowercase , string.ascii_uppercase , string.punctuation])
random_count = random.randint(1 , len(x))
print(random_count)
random_str = "".join([random.choice(x) for i in range(random_count)])
print(random_str)
def test_timeit() :
"""
测试函数执行时间
:return:
"""
times = 1000
print(timeit.timeit("'-'.join(str(n) for n in range(100))" , number = times))
print(timeit.timeit("'-'.join(map(str , range(100)))" , number = times)) # map 效率更高
if __name__ == "__main__" :
test_heap()
test_queue()
test_zip()
test_str_format()
test_str()
test_timeit()
generate_random_string()
参考文档：Python程序设计基础 董付国编著 清华大学出版社
