跟我一起认识Python数据结构

首先大家看到数据结构，想到了什么呢，对，我们第一要先思考数据机构是什么？用来干什么？有什么样的作用，那我将逐个来搜索答案，进一步清晰了解它

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数据结构是什么：

数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。

用我自个的白话组织：数据结构是让我们可以对数据存储和管理的一种手段，具体让我们可以对数据可存可取可删可查可添等操作，就是一个小型的数据库。

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大家现在应该跟我一样简单认识到数据机构，那接下来我们是可以回复数据结构是用来做什么的了，简单来说：

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数据结构就是一种工具，一种手段，在计算机里，用其工具或者说是手段以达到对数据进行我们想要的管理以及操作，就如同我们吃饭喝水需要借助筷子和杯子等工具。

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其有什么样的作用，相信大家跟我一样都有自己的认识了，既然很形象的比拟成了工具跟手段，那么就其作用就是让我们更好的对简单数据进行管理和操作，就如同没有筷子跟杯子，你就只能手抓/嘴舔，这里就不皮了，主要是让我们更好的理解它。

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那么我们现在就要了解和学习Python中有哪些数据结构？这些数据机构又有哪些基本操作？

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Python中数据机构有列表list、元组tuple、字典dict、集合set等，这里我们就只了解python中内置的数据结构，下面我会从其定义以及特征和其基本操作来详细说明：

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列表list

定义：由一系列变量组成的可变序列容器（这里我把它们统称为可以存储数据的容器）

特征：

1.列表是可变的，意味着列表可以进行修改和删除；

2.列表是有序的，每个元素都可以用索引定位，可以用索引去访问每个元素；

3.列表中存储的对象是变量，即为可以存储python中任何数据类型；

基本操作：

1.创建列表

第一种：list01 = [2,None,"hello world",True,[2,3],(2,3)]

第二种：list02 = list(以上四种容器数据)

详细说明：第二种创建列表方法,里面参数可以是所有容器，如果是字典，返回是字典键的列表，如果要想返回完整的列表键值对列表则需要外嵌套除开字典的容器，具体外嵌套什么容器，根据需求而定。这里你会发现返回结果都将是列表数据类型，这样一来list()就可以成为一种数据类型转换成列表数据类型的方法，衍生一下，其他的数据结构名都能作为相应转换数据类型的方法。

2.添加元素

第一种追加：append(元素)

list01 = [1,2,3]

result_list = list01.append(4)

print(result-list)

返回结果：[1,2,3,4]

详细说明：append()方法只可以添加一个元素

第二种插入：insert(索引值，元素)

list01 = [1,2,3]

list01.insert(2,4)

print(list01)

返回结果：[1,2,3,4]

详细说明：insert()里面的第一个参数是索引值，特别强调的是可以超出原有列表的索引值范围，并指定为在末尾追加元素

第三种末尾追加另外三种容器以及字符/字符串：extend(list/dict/set/str)

list01 = [6,7,8]

list01.extend([9,10,11])

返回结果：[6,7,8,9,10,11]

详细说明：参数是另外三种容器的数据以及字符/字符串，如果添加是字典，那么追加在后面的元素是字典的键，如果想把字典的键值对都添加进去，可以在字典外根据需求嵌套其他三种容器，不能添加数字数据类型（int、float、complex）。

3.删除元素

第一种根据切片删除：del 列表名[切片]

list01 = [1,2,3]

del list01[1:]

print(list01)

result :[1]

第二种根据索引删除元素：del 列表名[索引值]

list01 = [1,2,3]

del list01[1]

print(list01)

result: [1,3]

第三种根据元素删除元素：remove(元素)

list01 = [1,2,3]

list01.remove(2)

print(list01)

result:[1,3]

第四种根据索引值删除元素：pop(索引值)

list01 = [1,2,3]

list01.pop(1)

print(list01)

result:[1,3]

详细说明：pop()不给参数时，被调用时默认删除列表最后一个元素

4.修改元素

第一种根据切片添加:list[1:2] = 元素/其他三种容器数据

list01 = [1,2,3]

list01[1:2] = [1,2,3]

print(list01)

返回结果：[1,1,2,3,3]

详细说明：这里切片的范围，就是你想修改元素的索引范围或者是定位某个元素

第二种根据索引值修改：列表名[索引值] = 元素

list01 = [1,2,3]

list01[2] = 4

print(list01)

result:[1,2,4]

5.遍历元素

list01 = [1,2,3,4]

for item in list01:

    print(item,end=" ")

result:1 2 3 4

6.提取元素

利用切片提取元素

list01 = [1,2,3]

result_list = list01[1:]

print(result_list)

result:[2,3]

7.排序列表

第一种升序：列表名.sort()

list01 = [1,6,3]

list01.sort()

print(list01)

result:[1,3,6]

第二种列表反转：列表名.reverse()

list01 = [1,5,4]

list01.reverse()

print(list01)

result:[4,5,1]

第三种列表元素倒序:列表名.sort(reverse = True)

list01 = [3,1,2,5]

list01.sort(reverse = True)

print(list01)

result:[5,3,2,1]

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列表到这里就结束了，接下来就是元组了

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元组tuple

定义：由一系列变量组成的不可变序列容器。

详细说明：比较与列表的定义的不同之处，很容易发现，列表是可变而元组是不可变的。

特征：因为是不可变，所以一但创建，不可以再添加/删除/修改元素。

基本操作：

1.元组创建

第一种空元组创建：元组名 = （ ）/ 元组名 = tuple()

第二种非空元组创建： 元组名 = (元素1,)/ 元组名 = 元素1,元素2/ 元组名 = tuple(可迭代对象)

2.获取元素

根据索引跟切片，具体跟列表很类似，具体我就不例子

3.遍历元组

依然还是一样的，用for循环来遍历，也跟列表类似

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字典dict

定义：由一系列键值对组成的可变映射容器。

特征：

1.字典中的数据必须以键值对的形式出现，key（键）:必须是可哈希的值，比如int、string、float、tuple，但是list,set,dict不行 。value（值）:可以为任何值（任何对象的数据）

2.键不可重复，值可重复

3.字典中键(key)是不可变的，何为不可变对象，不能进行修改；而值(value)是可以修改的，可以是任何对象。在dict中是根据key来计算value的存储位置，如果每次计算相同的key得出的值（value）结果不同，那dict内部就完全混乱了。

基本操作：

1.字典的创建：

第一种：字典名 = {键1：值1，键2：值2}

第二种：字典名 = dict (可迭代对象)

2. 添加/修改元素：字典名[键] = 数据

详细说明:     键不存在，创建记录。     键存在，修改映射关系。通俗点讲就是需要判定键是否存在，如果存在就是修改元素，如果没有存在，那么就是在字典里添加新的元素

3. 获取元素： 变量 = 字典名[键]

4. 遍历字典：

一：for 键名 in 字典名:

              字典名[键名]

二：for 键名,值名 in 字典名.items():

                语句

5.删除元素： del 字典名[键]

6.清空字典：字典名.clear（）

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集合set

定义：由一系列不重复的不可变类型变量组成的可变映射容器。

特征：

1.集合更接近数学上集合的概念。集合中每个元素都是无序的、不重复的任意对象。

2.可以通过集合去判断数据的从属关系，也可以通过集合把数据结构中重复的元素减掉。集合可做集合运算，可添加和删除元素。

3.集合内数据无序，即无法使用索引和分片

4.集合内部数据元素具有唯一性，可以用来排除重复数据

5.集合内的数据:str,int,float,tuple,冰冻集合等，即内部只能放置可哈希数据

基本操作：

1.创建空集合：

集合名 =set()

集合名 =set(可迭代对象)

2.添加元素：集合名.add(元素)

3.删除元素：集合名.discard(元素)/集合名.remove(元素)

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集合除了基本操作，最多是关心它的数学运算，下面我们就来说说运算吧

1.交集&：返回共同元素。

s1 = {1, 2, 3}

s2 = {2, 3, 4}

s3 = s1 & s2

result：{2, 3}

2. 并集：返回不重复元素

s1 = {1, 2, 3}

s2 = {2, 3, 4}

s3 = s1 | s2

result: {1, 2, 3, 4}

3. 补集-：返回只属于其中之一的元素

s1 = {1, 2, 3}

s2 = {2, 3, 4}

s1 - s2

# {1} 属于s1但不属于s2

补集^：返回不同的的元素

s1 = {1, 2, 3}

s2 = {2, 3, 4}

s3 = s1 ^ s2

# {1, 4} 等同于(s1-s2 | s2-s1)

4. 子集<：判断一个集合的所有元素是否完全在另一个集合中

5. 超集>：判断一个集合是否具有另一个集合的所有元素

s1 = {1, 2, 3}

s2 = {2, 3}

s2 < s1 # True   

s1 > s2 # True

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以上就是我总结的一些python内部数据结构的基本知识内容，有些地方写得不好，多多包涵，如有错误，欢迎指出，大家共同学习进步！！！