Python--Day3
学习要有定位,明确目标地去学习。---leaves
python02---list知识
一 list的概念
列表的概念：列表可以完成大多数集合类的数据结构实现。它支持字符，数字，字符串甚至可以包含列表（所谓嵌套)。
list array 数组 是同一种数据
list的优点：
可遍历
有序的
可以切片
快速生成list的方法 ： range(数字) list("字符串")
##列表中可以嵌套任意类型的数据
In [4]: arr = ['C',1,2,True,False,[2,3,['js','html']],'python']
##range()快速生成list
In [1]: arr = range(10)
In [2]: arr
Out[2]: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
##list()快速生成list
In [7]: arr1 = list('python')
In [8]: arr1
Out[8]: ['p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
##可以通过索引获取值
In [5]: arr[5]
Out[5]: [2, 3, ['js', 'html']]
##索引值也能为负值
In [6]: arr[-1]
Out[6]: 'python'
##in 判断元素是否在list中
In [8]: arr1
Out[8]: ['p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
In [10]: 'x' in arr1
Out[10]: False
In [11]: 'p' in arr1
##小练习 自己实现in的功能
In [14]: result = 0 #用来存放判断后的结果
In [15]: for i in arr1 :
...: if 'x' == i:
...: result = "True"
...: result = "False"
...: print result
...:
...:
False
二、list的方法(主要针对数字)
len() ====>list长度
max() ====>list 最大值
min() ====>list最小值
del() ====>删除索引值
列表可以使用'+'拼接和使用'*'重复
###del 用法 ==直接删除值
In [32]: arr
Out[32]: ['C', 1, 2, True, False, [2, 3, ['js', 'html']], 'python']
In [33]: del arr[1]
In [34]: arr
Out[34]: ['C', 2, True, False, [2, 3, ['js', 'html']], 'python']
##list 可以使用+拼接
In [35]: l1 = ['c','d']
In [36]: l2 = ['1',2]
In [37]: l1 + l2
Out[37]: ['c', 'd', '1', 2]
##list 可以使用+拼接
In [35]: l1 = ['c','d']
In [36]: print l1 * 2
Out[37]: ['c', 'd','c','d']
##list修改值 ==>直接修改
In [39]: l1 = ['c','d']
In [40]: l1[1]="hello"
In [41]: l1
Out[41]: ['c', 'hello']三、排序
排序：编程世界的游戏规则。
各种排序算法的演示动画网址(民族舞蹈讲述排序)：
http://www.bilibili.com/video/av4722429/index_5.html
各种算法的动画演示(http://www.atool.org/sort.php)
3.1 冒泡排序
冒泡排序的原理：相邻两个元素挨个对比,如果一个元素比右边大,则交换位置。
冒泡排序过程如下：
arr = [3 , 5, 1 ,32 , 4]
第一次 3和5比 不变 [3 , 5, 1 ,32 , 4]
5和1比 交换 [3 ,1 , 5 ,32 , 4]
5和32比 不变 [3 ,1 , 5 ,32 , 4]
32和4比交换 [3 ,1 , 5 , 4 ,32]
第二次 在[3 ,1 , 5 , 4 ,32]基础上
3 和1 比较 交换 [1 , 3 , 5 , 4 ,32]
3 和5 比较 不变 [1 , 3 , 5 , 4 ,32]
5 和4 比较 交换 [1 , 3 , 4 , 5 ,32]
第三次 在[1 , 3 , 4 , 5 ,32] 基础上
1和3比较 不变 [1 , 3 , 4 , 5 ,32]
3和4比较 不变 [1 , 3 , 4 , 5 ,32]
第四次 [1 , 3 , 4 , 5 ,32]
1 和 3 比较不变 [1 , 3 , 4 , 5 ,32]
最终的冒泡排序代码如下：
[root@xiaowei 02]# cat maopao.py
arr = [33,3 , 5, 1 ,32 , 4]
print arr
length = len(arr)
print length
for j in range(length-1):
print "di %s ci xun huan :" %j
for i in range(length-1-j):
if arr[i] > arr[i+1]:
arr[i],arr[i+1] = arr[i+1],arr[i]
print arr
print "The final result is %s" % arr
[root@xiaowei 02]# python maopao.py
[33, 3, 5, 1, 32, 4]
6
di 0 ci xun huan :
[3, 5, 1, 32, 4, 33]
di 1 ci xun huan :
[3, 1, 5, 4, 32, 33]
di 2 ci xun huan :
[1, 3, 4, 5, 32, 33]
di 3 ci xun huan :
[1, 3, 4, 5, 32, 33]
di 4 ci xun huan :
[1, 3, 4, 5, 32, 33]
The final result is [1, 3, 4, 5, 32, 33]
[root@xiaowei 02]#3.2 选择排序
选择排序原理：拿一个元素分别与剩下的元素对比,选出最小或最大的
###选择排序实现代码如下：
[root@xiaowei 02]# cat xuanze.py
arr = [3 , 5, 1 ,32 , 4]
print "The sorted arr is : %s" % arr
l = len(arr)
print l
for i in range( l-1 ):
print "di %s ci xuanze paixu " %i
#jiang a[i] qu chu lai fen bie yu houbian bijiao
for j in range(i+1,l):
if arr[i] > arr[j]:
arr[i] ,arr[j] = arr[j],arr[i]
print arr
print "*" * 40
print arr
[root@xiaowei 02]# python xuanze.py
The sorted arr is : [3, 5, 1, 32, 4]
5
di 0 ci xuanze paixu
[1, 5, 3, 32, 4]
di 1 ci xuanze paixu
[1, 3, 5, 32, 4]
di 2 ci xuanze paixu
[1, 3, 4, 32, 5]
di 3 ci xuanze paixu
[1, 3, 4, 5, 32]
****************************************
[1, 3, 4, 5, 32]
[root@xiaowei 02]#3.3 算法扩展
算法的复杂度： 算法两方面：1复杂度 2.稳定性
复杂度分为时间复杂度和空间复杂度
冒泡排序 ==>复杂度o（n^2） 稳定性高
希尔排序 ===>复杂度 不知道。目前还无法算出来
3.4 插入排序
插入排序的原理：是通过构建有序序列,对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入。
插入排序图解：
小知识：如何利用range()使list倒序：
In [13]: for i in range(3,0,-1):
...: print i
...:
...:
3
2
1插入排序代码(加深理解)
[root@xiaowei 02]# cat test.py
def InsertSort(mylist):
size = len(mylist)
i = 1
for i in range(1, size):
print "===================================di %s ci xun huan =======================" % i
print "mylist[i]=== mylist[i-1] : %s == %s" %(mylist[i],mylist[i-1])
if mylist[i] < mylist[i - 1]:
tmp = mylist[i]
j = i - 1
print "****j : %s" %j
mylist[j + 1] = mylist[j]
j = j - 1
while j >= 0 and mylist[j] > tmp:
mylist[j + 1] = mylist[j]
j = j - 1
mylist[j + 1] = tmp
#mylist0 = [12, 11, 13, 1, 2, 4, 3]
mylist0 = [6 , 5 , 3 , 1 , 8 , 7 , 2 , 4]
InsertSort(mylist0)
print(mylist0)
[root@xiaowei 02]# python test.py
===================================di 1 ci xun huan =======================
mylist[i]=== mylist[i-1] : 5 == 6
****j : 0
===================================di 2 ci xun huan =======================
mylist[i]=== mylist[i-1] : 3 == 6
****j : 1
===================================di 3 ci xun huan =======================
mylist[i]=== mylist[i-1] : 1 == 6
****j : 2
===================================di 4 ci xun huan =======================
mylist[i]=== mylist[i-1] : 8 == 6
===================================di 5 ci xun huan =======================
mylist[i]=== mylist[i-1] : 7 == 8
****j : 4
===================================di 6 ci xun huan =======================
mylist[i]=== mylist[i-1] : 2 == 8
****j : 5
===================================di 7 ci xun huan =======================
mylist[i]=== mylist[i-1] : 4 == 8
****j : 6
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
[root@xiaowei 02]#四、list的切片
list的切片：切片功能强大,可读性差。主要用于获取连续数据
切片的原则：起点按照切片方向上的找到终点
list的具体切片小例子：
Out[49]:arr = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
In [50]: arr[:4]
Out[50]: [0, 1, 2, 3]
In [51]: arr[6:]
Out[51]: [6, 7, 8, 9]
In [52]: arr[::2]
Out[52]: [0, 2, 4, 6, 8]
In [53]: arr[::-1]
Out[53]: [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0]
切片可以删除list元素
In [54]: arr[1:4] = ['a']
In [55]: arr
Out[55]: [0, 'a', 4, 5, 6, 7, 8, 9]
##增加元素
In [56]: arr[1:1] = ['1','2','3']
In [57]: arr
Out[57]: [0, '1', '2', '3', 'a', 4, 5, 6, 7, 8, 9]五、list的其他常用方法
append() 追加元素
count() 统计list中某个元素出现的次数
extend() 没有返回值,修改原数组
index() 没有返回值,查找某个元素的索引
insert(1,'value') 在index出插入值value
pop() 弹出,默认弹出最后一个值,返回
remove() remove(value)删除具体值
reverse() 反向list
list 其他常用方法的举例
##append举例
In [60]: arr = [0, 1, 2]
In [61]: arr.append('!')
In [62]: arr
Out[62]: [0, 1, 2, '!']
##count的使用
In [63]: arr = [1,2,1,3]
In [64]: arr.count(1)
Out[64]: 2
##extend的使用
In [65]: arr1 = list('python')
In [66]: arr2 = range(2)
In [67]: arr1.extend(arr2)
In [68]: arr1
Out[68]: ['p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n', 0, 1]
##index的使用
In [68]: arr1
Out[68]: ['p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n', 0, 1]
In [70]: arr1.index(0)
Out[70]: 6
In [71]: arr1.index('p')
Out[71]: 0
##insert的用法
In [73]: arr2
Out[73]: [0, 1]
In [74]: arr2.insert(1,'hello')
In [75]: arr2
Out[75]: [0, 'hello', 1]
###pop()默认删除最后一个,也可以提供一个索引值弹出指定元素
In [75]: arr2
Out[75]: [0, 'hello', 1]
In [76]: arr2.pop()
Out[76]: 1
In [77]: arr2.pop(0)
Out[77]: 0
In [78]: arr2
Out[78]: ['hello']六、队列和桟
队列: 先入先出 ===>append()和pop(0)
桟 : 先入后出 ===>append()和pop()
小练习：
#采用持续队列,让用户输入东西：
如果用户输入的是add
再让用户输入一件事情(吃饭)
如果用户输入的是do
把之前输入的值打印出来。
如果没事情可做,就打印nothing
如果输入的是其他值,则终止循环
具体代码如下：==>对应先入后出的思想
[root@xiaowei 02]# cat 01.py
store = []
while True:
x = raw_input("qing shu ru action: ")
if x == "add":
y = raw_input("qing shu ru thing: ")
store.append(y)
print store
elif x == "do":
print "****do "
print len(store)
if len(store) != 0:
print store.pop() ##先入后出思想。
##先入先出思想。pop(0)
else:
print "nothing"
else :
print "The final result is %s" %store
break
###执行代码过程如下：
[root@xiaowei 02]# python 01.py
qing shu ru action: add
qing shu ru thing: 111
['111']
qing shu ru action: add
qing shu ru thing: 222
['111', '222']
qing shu ru action: do
****do
2
222
qing shu ru action:
The final result is ['111'] 七、数组、链表
数组 1,2,3,4,5
优点： 根据索引寻找比较快,从最后追加也特别快.命中CPU缓存概率比较大
缺点:插入很慢, 删除也很慢。(插入的话,后边元素要依次往后移)
链表：1 ---> 2 ----> 3 ---->4 --->5
链表的查找很慢,插入很快,删除也很快。尾部追加也很快
哈希表 d = {"name": "hello"} 复杂度 O(1)
复杂度为O(1),可以通过具体的值来建立关系(python的dict)
本身没有顺序,查找,删除,修改都很快key ===>var1
FNV哈希
MD5哈希
一致性哈希
八‘list与dict的区别
list 和dict的区别
相同：都可以存储复杂的数据结构,可以嵌套列表、字典等
不同：
list是有序的,通过index索引值来获取元素,赋值。删除,增加值
dict是无序的,key-value的键值对。通过key来获取value的值。
延伸
dict 和 json的区别
dict是Python中具体的数据结构
json：是一种数据交换格式(标准)<===XML
严格的数据结构：冒号之后要有空格
key,val之间使用冒号
多个数据之间使用
字符串必须用双引号
####json举例
In [79]: d = {'name':'reboot','age':43}
In [80]: import json
In [81]: json.dumps(d)
Out[81]: '{"age": 43, "name": "reboot"}' ==>json数据九、练习：
###练习1 ：数组去重：
###小练习：[1,2,3,4,2,12,3,3,2,13,21,2,333,4]
In [84]: arr = [1,2,3,4,2,12,3,3,2,13,21,2,333,4]
In [86]: arr_1= []
In [87]: for i in arr:
...: if i in arr_1:
...: pass
...: else:
...: arr_1.append(i)
...: print arr_1
...:
[1, 2, 3, 4, 12, 13, 21, 333]
###小练习2
###arr1 = [1,2,3,4,2,12,3,3,2,13,21,2,333,4]
###arr2 = [2,1,4,32,452,21,14,333]
###求arr1和arr2的交集
In [92]: arr1 = [1,2,3,4,2,12,3,3,2,13,21,2,333,4]
In [93]: arr2 = [2,1,4,32,452,21,14,333]
In [94]: arr_r = []
In [95]: for i in arr1:
...: if (i in arr2) and (i not in arr_r):
...: arr_r.append(i)
...: print arr_r
...:
[1, 2, 4, 21, 333]十、二分思想找到range(100000)中任意一个数字
二分思想：一个排好的list中,找到指定数字。
arr = range(10000)
x = raw_input("qing shuru yi ge shuzi ")
start = 0
end = len(arr)-1
count = 0
while True :
count += 1
half = ( start + end )/2
if int(x) > arr[half]:
start = half
elif int(x) < arr[half]:
end = half
else :
print "The index value is %s" %half
break
print "Total found %s times " %count