Python学习笔记——字符串、列表、元组、字典

字符串介绍

• 想一想：

  当打来浏览器登录某些网站的时候，需要输入密码，浏览器把密码传送到服务器后，服务器会对密码进行验证，其验证过程是把之前保存的密码与本次传递过去的密码进行对比，如果相等，那么就认为密码正确，否则就认为不对；服务器既然想要存储这些密码可以用数据库（比如MySQL），当然为了简单起见，咱们可以先找个变量把密码存储起来即可；那么怎样存储带有字母的密码呢？

• 答：

  字符串

<1>python中字符串的格式

如下定义的变量a，存储的是数字类型的值

    a = 100

如下定义的变量b，存储的是字符串类型的值

    b = "hello itcast.cn"
    或者
    b = 'hello itcast.cn'

小总结：

• 双引号或者单引号中的数据，就是字符串

字符串输出

demo

    name = 'xiaoming'
    position = '讲师'
    address = '北京市昌平区建材城西路金燕龙办公楼1层'

    print('--------------------------------------------------')
    print("姓名：%s"%name)
    print("职位：%s"%position)
    print("公司地址：%s"%address)
    print('--------------------------------------------------')

结果:

    --------------------------------------------------
    姓名： xiaoming
    职位： 讲师
    公司地址： 北京市昌平区建材城西路金燕龙办公楼1层
    --------------------------------------------------

字符串输入

之前在学习input的时候，通过它能够完成从键盘获取数据，然后保存到指定的变量中；

注意：input获取的数据，都以字符串的方式进行保存，即使输入的是数字，那么也是以字符串方式保存

demo:

    userName = input('请输入用户名:')
    print("用户名为：%s"%userName)

    password = input('请输入密码:')
    print("密码为：%s"%password)

结果：（根据输入的不同结果也不同）

    请输入用户名:dongGe
    用户名为： dongGe
    请输入密码:haohaoxuexitiantianxiangshang
    密码为： haohaoxuexitiantianxiangshang

下标和切片

1. 下标索引

• 字符串中"下标"的使用

  列表与元组支持下标索引好理解，字符串实际上就是字符的数组，所以也支持下标索引。

  如果有字符串:name = 'abcdef'，在内存中的实际存储如下:

  

  如果想取出部分字符，那么可以通过下标的方法，（注意python中下标从 0 开始）

  
     name = 'abcdef'
  
     print(name[0])
     print(name[1])
     print(name[2])
  

  运行结果: 

2. 切片

切片是指对操作的对象截取其中一部分的操作。字符串、列表、元组都支持切片操作。

切片的语法：[起始:结束:步长]

注意：选取的区间属于左闭右开型，即从"起始"位开始，到"结束"位的前一位结束（不包含结束位本身)。

我们以字符串为例讲解。

如果取出一部分，则可以在中括号[]中，使用:

     name = 'abcdef'

     print(name[0:3]) # 取 下标0~2 的字符

运行结果:

     name = 'abcdef'

     print(name[0:5]) # 取 下标为0~4 的字符

运行结果:

     name = 'abcdef'

     print(name[3:5]) # 取 下标为3、4 的字符

运行结果:

     name = 'abcdef'

     print(name[2:]) # 取 下标为2开始到最后的字符

运行结果:

     name = 'abcdef'

     print(name[1:-1]) # 取 下标为1开始 到 最后第2个  之间的字符

运行结果:

 >>> a = "abcdef"
 >>> a[:3]
 'abc'
 >>> a[::2]
 'ace'
 >>> a[5:1:2] 
 ''
 >>> a[1:5:2]
 'bd'
 >>> a[::-2]
 'fdb' 
 >>> a[5:1:-2]
 'fd'

想一想

• （面试题）给定一个字符串aStr, 请反转字符串

字符串常见操作

如有字符串mystr = 'hello world itcast and itcastcpp'，以下是常见的操作

<1>find

检测 str 是否包含在 mystr中，如果是返回开始的索引值，否则返回-1

mystr.find(str, start=0, end=len(mystr))

<2>index

跟find()方法一样，只不过如果str不在 mystr中会报一个异常.

mystr.index(str, start=0, end=len(mystr)) 

<3>count

返回 str在start和end之间 在 mystr里面出现的次数

mystr.count(str, start=0, end=len(mystr))

<4>replace

把 mystr 中的 str1 替换成 str2,如果 count 指定，则替换不超过 count 次.

mystr.replace(str1, str2,  mystr.count(str1))

<5>split

以 str 为分隔符切片 mystr，如果 maxsplit有指定值，则仅分隔 maxsplit 个子字符串

mystr.split(str=" ", 2)    

<6>capitalize

把字符串的第一个字符大写

mystr.capitalize()

<7>title

把字符串的每个单词首字母大写

>>> a = "hello itcast"
>>> a.title()
'Hello Itcast'

<8>startswith

检查字符串是否是以 obj 开头, 是则返回 True，否则返回 False

mystr.startswith(obj)

<9>endswith

检查字符串是否以obj结束，如果是返回True,否则返回 False.

mystr.endswith(obj)

<10>lower

转换 mystr 中所有大写字符为小写

mystr.lower()        

<11>upper

转换 mystr 中的小写字母为大写

mystr.upper()    

<12>ljust

返回一个原字符串左对齐,并使用空格填充至长度 width 的新字符串

mystr.ljust(width) 

<13>rjust

返回一个原字符串右对齐,并使用空格填充至长度 width 的新字符串

mystr.rjust(width)    

<14>center

返回一个原字符串居中,并使用空格填充至长度 width 的新字符串

mystr.center(width)   

<15>lstrip

删除 mystr 左边的空白字符

mystr.lstrip()

<16>rstrip

删除 mystr 字符串末尾的空白字符

mystr.rstrip()    

<17>strip

删除mystr字符串两端的空白字符

>>> a = "\n\t itcast \t\n"
>>> a.strip()
'itcast'

<18>rfind

类似于 find()函数，不过是从右边开始查找.

mystr.rfind(str, start=0,end=len(mystr) )

<19>rindex

类似于 index()，不过是从右边开始.

mystr.rindex( str, start=0,end=len(mystr))

<20>partition

把mystr以str分割成三部分,str前，str和str后

mystr.partition(str)

<21>rpartition

类似于 partition()函数,不过是从右边开始.

mystr.rpartition(str)

<22>splitlines

按照行分隔，返回一个包含各行作为元素的列表

mystr.splitlines()  

<23>isalpha

如果 mystr 所有字符都是字母 则返回 True,否则返回 False

mystr.isalpha()  

<24>isdigit

如果 mystr 只包含数字则返回 True 否则返回 False.

mystr.isdigit() 

<25>isalnum

如果 mystr 所有字符都是字母或数字则返回 True,否则返回 False

mystr.isalnum()  

<26>isspace

如果 mystr 中只包含空格，则返回 True，否则返回 False.

mystr.isspace()   

<27>join

mystr 中每个字符后面插入str,构造出一个新的字符串

mystr.join(str)

想一想

• （面试题）给定一个字符串aStr，返回使用空格或者'\t'分割后的倒数第二个子串

列表介绍

想一想：

前面学习的字符串可以用来存储一串信息，那么想一想，怎样存储咱们班所有同学的名字呢？

定义100个变量，每个变量存放一个学生的姓名可行吗？有更好的办法吗？

答：

列表

<1>列表的格式

变量A的类型为列表

    namesList = ['xiaoWang','xiaoZhang','xiaoHua']

比C语言的数组强大的地方在于列表中的元素可以是不同类型的

    testList = [1, 'a']

<2>打印列表

demo:

    namesList = ['xiaoWang','xiaoZhang','xiaoHua']
    print(namesList[0])
    print(namesList[1])
    print(namesList[2])

结果：

    xiaoWang
    xiaoZhang
    xiaoHua

列表的循环遍历

1. 使用for循环

为了更有效率的输出列表的每个数据，可以使用循环来完成

demo:

    namesList = ['xiaoWang','xiaoZhang','xiaoHua']
    for name in namesList:
        print(name)

结果:

    xiaoWang
    xiaoZhang
    xiaoHua

2. 使用while循环

为了更有效率的输出列表的每个数据，可以使用循环来完成

demo:

    namesList = ['xiaoWang','xiaoZhang','xiaoHua']

    length = len(namesList)

    i = 0

    while i1

结果:

    xiaoWang
    xiaoZhang
    xiaoHua

列表的相关操作

列表中存放的数据是可以进行修改的，比如"增"、"删"、"改""

<1>添加元素("增"append, extend, insert)

append

通过append可以向列表添加元素

demo:

    #定义变量A，默认有3个元素
    A = ['xiaoWang','xiaoZhang','xiaoHua']

    print("-----添加之前，列表A的数据-----")
    for tempName in A:
        print(tempName)

    #提示、并添加元素
    temp = input('请输入要添加的学生姓名:')
    A.append(temp)

    print("-----添加之后，列表A的数据-----")
    for tempName in A:
        print(tempName)

结果:

extend

通过extend可以将另一个集合中的元素逐一添加到列表中

>>> a = [1, 2]
>>> b = [3, 4]
>>> a.append(b)
>>> a
[1, 2, [3, 4]]
>>> a.extend(b)
>>> a
[1, 2, [3, 4], 3, 4]

insert

insert(index, object) 在指定位置index前插入元素object

>>> a = [0, 1, 2]
>>> a.insert(1, 3)
>>> a
[0, 3, 1, 2]

<2>修改元素("改")

修改元素的时候，要通过下标来确定要修改的是哪个元素，然后才能进行修改

demo:

    #定义变量A，默认有3个元素
    A = ['xiaoWang','xiaoZhang','xiaoHua']

    print("-----修改之前，列表A的数据-----")
    for tempName in A:
        print(tempName)

    #修改元素
    A[1] = 'xiaoLu'

    print("-----修改之后，列表A的数据-----")
    for tempName in A:
        print(tempName)

结果:

    -----修改之前，列表A的数据-----
    xiaoWang
    xiaoZhang
    xiaoHua
    -----修改之后，列表A的数据-----
    xiaoWang
    xiaoLu
    xiaoHua

<3>查找元素("查"in, not in, index, count)

所谓的查找，就是看看指定的元素是否存在

in, not in

python中查找的常用方法为：

• in（存在）,如果存在那么结果为true，否则为false
• not in（不存在），如果不存在那么结果为true，否则false

demo

    #待查找的列表
    nameList = ['xiaoWang','xiaoZhang','xiaoHua']

    #获取用户要查找的名字
    findName = input('请输入要查找的姓名:')

    #查找是否存在
    if findName in nameList:
        print('在字典中找到了相同的名字')
    else:
        print('没有找到')

结果1：(找到)

结果2：(没有找到)

说明：

in的方法只要会用了，那么not in也是同样的用法，只不过not in判断的是不存在

index, count

index和count与字符串中的用法相同

>>> a = ['a', 'b', 'c', 'a', 'b']
>>> a.index('a', 1, 3) # 注意是左闭右开区间
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
ValueError: 'a' is not in list
>>> a.index('a', 1, 4)
3
>>> a.count('b')
2
>>> a.count('d')
0

<4>删除元素("删"del, pop, remove)

类比现实生活中，如果某位同学调班了，那么就应该把这个条走后的学生的姓名删除掉；在开发中经常会用到删除这种功能。

列表元素的常用删除方法有：

• del：根据下标进行删除
• pop：删除最后一个元素
• remove：根据元素的值进行删除

demo:(del)

    movieName = ['加勒比海盗','骇客帝国','第一滴血','指环王','霍比特人','速度与激情']

    print('------删除之前------')
    for tempName in movieName:
        print(tempName)

    del movieName[2]

    print('------删除之后------')
    for tempName in movieName:
        print(tempName)

结果:

    ------删除之前------
    加勒比海盗
    骇客帝国
    第一滴血
    指环王
    霍比特人
    速度与激情
    ------删除之后------
    加勒比海盗
    骇客帝国
    指环王
    霍比特人
    速度与激情

demo:(pop)

    movieName = ['加勒比海盗','骇客帝国','第一滴血','指环王','霍比特人','速度与激情']

    print('------删除之前------')
    for tempName in movieName:
        print(tempName)

    movieName.pop()

    print('------删除之后------')
    for tempName in movieName:
        print(tempName)

结果:

    ------删除之前------
    加勒比海盗
    骇客帝国
    第一滴血
    指环王
    霍比特人
    速度与激情
    ------删除之后------
    加勒比海盗
    骇客帝国
    第一滴血
    指环王
    霍比特人

demo:(remove)

    movieName = ['加勒比海盗','骇客帝国','第一滴血','指环王','霍比特人','速度与激情']

    print('------删除之前------')
    for tempName in movieName:
        print(tempName)

    movieName.remove('指环王')

    print('------删除之后------')
    for tempName in movieName:
        print(tempName)

结果:

    ------删除之前------
    加勒比海盗
    骇客帝国
    第一滴血
    指环王
    霍比特人
    速度与激情
    ------删除之后------
    加勒比海盗
    骇客帝国
    第一滴血
    霍比特人
    速度与激情

<5>排序(sort, reverse)

sort方法是将list按特定顺序重新排列，默认为由小到大，参数reverse=True可改为倒序，由大到小。

reverse方法是将list逆置。

>>> a = [1, 4, 2, 3]
>>> a
[1, 4, 2, 3]
>>> a.reverse()
>>> a
[3, 2, 4, 1]
>>> a.sort()
>>> a
[1, 2, 3, 4]
>>> a.sort(reverse=True)
>>> a
[4, 3, 2, 1]

列表的嵌套

1. 列表嵌套

类似while循环的嵌套，列表也是支持嵌套的

一个列表中的元素又是一个列表，那么这就是列表的嵌套

    schoolNames = [['北京大学','清华大学'],
                    ['南开大学','天津大学','天津师范大学'],
                    ['山东大学','中国海洋大学']]

2. 应用

一个学校，有3个办公室，现在有8位老师等待工位的分配，请编写程序，完成随机的分配

#encoding=utf-8

import random

# 定义一个列表用来保存3个办公室
offices = [[],[],[]]

# 定义一个列表用来存储8位老师的名字
names = ['A','B','C','D','E','F','G','H']

i = 0
for name in names:
    index = random.randint(0,2)    
    offices[index].append(name)

i = 1
for tempNames in offices:
    print('办公室%d的人数为:%d'%(i,len(tempNames)))
    i+=1
    for name in tempNames:
        print("%s"%name,end='')
    print("\n")
    print("-"*20)

运行结果如下:

元组

Python的元组与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。元组使用小括号，列表使用方括号。

>>> aTuple = ('et',77,99.9)
>>> aTuple
('et',77,99.9)

<1>访问元组

<2>修改元组

说明： python中不允许修改元组的数据，包括不能删除其中的元素。

<3>元组的内置函数count, index

index和count与字符串和列表中的用法相同

>>> a = ('a', 'b', 'c', 'a', 'b')
>>> a.index('a', 1, 3) # 注意是左闭右开区间
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
ValueError: tuple.index(x): x not in tuple
>>> a.index('a', 1, 4)
3
>>> a.count('b')
2
>>> a.count('d')
0

软件开发中的字典

变量info为字典类型：

    info = {'name':'班长', 'id':100, 'sex':'f', 'address':'地球亚洲中国北京'}

说明：

• 字典和列表一样，也能够存储多个数据
• 列表中找某个元素时，是根据下标进行的
• 字典中找某个元素时，是根据'名字'（就是冒号:前面的那个值，例如上面代码中的'name'、'id'、'sex'）
• 字典的每个元素由2部分组成，键:值。例如 'name':'班长' ,'name'为键，'班长'为值

<3>根据键访问值

    info = {'name':'班长', 'id':100, 'sex':'f', 'address':'地球亚洲中国北京'}

    print(info['name'])
    print(info['address'])

结果:

    班长
    地球亚洲中国北京

若访问不存在的键，则会报错：

>>> info['age']
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
KeyError: 'age'

在我们不确定字典中是否存在某个键而又想获取其值时，可以使用get方法，还可以设置默认值：

>>> age = info.get('age')
>>> age #'age'键不存在，所以age为None
>>> type(age)
'NoneType'>
>>> age = info.get('age', 18) # 若info中不存在'age'这个键，就返回默认值18
>>> age
18

字典的常见操作1

<1>修改元素

字典的每个元素中的数据是可以修改的，只要通过key找到，即可修改

demo:

    info = {'name':'班长', 'id':100, 'sex':'f', 'address':'地球亚洲中国北京'}

    newId = input('请输入新的学号')

    info['id'] = int(newId)

    print('修改之后的id为%d:'%info['id'])

结果:

<2>添加元素

demo:访问不存在的元素

    info = {'name':'班长', 'sex':'f', 'address':'地球亚洲中国北京'}

    print('id为:%d'%info['id'])

结果:

如果在使用 变量名['键'] = 数据 时，这个“键”在字典中，不存在，那么就会新增这个元素

demo:添加新的元素

    info = {'name':'班长', 'sex':'f', 'address':'地球亚洲中国北京'}

    # print('id为:%d'%info['id'])#程序会终端运行，因为访问了不存在的键

    newId = input('请输入新的学号')

    info['id'] = newId

    print('添加之后的id为:%d'%info['id'])

结果:

    请输入新的学号188
    添加之后的id为: 188

<3>删除元素

对字典进行删除操作，有一下几种：

• del
• clear()

demo:del删除指定的元素

    info = {'name':'班长', 'sex':'f', 'address':'地球亚洲中国北京'}

    print('删除前,%s'%info['name'])

    del info['name']

    print('删除后,%s'%info['name'])

结果

demo:del删除整个字典

    info = {'name':'monitor', 'sex':'f', 'address':'China'}

    print('删除前,%s'%info)

    del info

    print('删除后,%s'%info)

结果

demo:clear清空整个字典

    info = {'name':'monitor', 'sex':'f', 'address':'China'}

    print('清空前,%s'%info)

    info.clear()

    print('清空后,%s'%info)

结果

字典的常见操作2

<1>len()

测量字典中，键值对的个数

<2>keys

返回一个包含字典所有KEY的列表

<3>values

返回一个包含字典所有value的列表

<4>items

返回一个包含所有（键，值）元祖的列表

<5>has_key

dict.has_key(key)如果key在字典中，返回True，否则返回False

遍历

通过for ... in ...:的语法结构，我们可以遍历字符串、列表、元组、字典等数据结构。

注意python语法的缩进

字符串遍历

>>> a_str = "hello itcast"
>>> for char in a_str:
...     print(char,end=' ')
...
h e l l o   i t c a s t

列表遍历

>>> a_list = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> for num in a_list:
...     print(num,end=' ')
...
1 2 3 4 5

元组遍历

>>> a_turple = (1, 2, 3, 4, 5)
>>> for num in a_turple:
...     print(num,end=" ")
1 2 3 4 5

字典遍历

<1> 遍历字典的key（键）

<2> 遍历字典的value（值）

<3> 遍历字典的项（元素）

<4> 遍历字典的key-value（键值对）

想一想，如何实现带下标索引的遍历

>>> chars = ['a', 'b', 'c', 'd']
>>> i = 0
>>> for chr in chars:
...     print("%d %s"%(i, chr))
...     i += 1
...
0 a
1 b
2 c
3 d

enumerate()

>>> chars = ['a', 'b', 'c', 'd']
>>> for i, chr in enumerate(chars):
...     print i, chr
...
0 a
1 b
2 c
3 d

公共方法

运算符

运算符	Python 表达式	结果	描述	支持的数据类型
+	[1, 2] + [3, 4]	[1, 2, 3, 4]	合并	字符串、列表、元组
*	'Hi!' * 4	['Hi!', 'Hi!', 'Hi!', 'Hi!']	复制	字符串、列表、元组
in	3 in (1, 2, 3)	True	元素是否存在	字符串、列表、元组、字典
not in	4 not in (1, 2, 3)	True	元素是否不存在	字符串、列表、元组、字典

+

>>> "hello " + "itcast"
'hello itcast'
>>> [1, 2] + [3, 4]
[1, 2, 3, 4]
>>> ('a', 'b') + ('c', 'd')
('a', 'b', 'c', 'd')

*

>>> 'ab'*4
'ababab'
>>> [1, 2]*4
[1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 2]
>>> ('a', 'b')*4
('a', 'b', 'a', 'b', 'a', 'b', 'a', 'b')

in

>>> 'itc' in 'hello itcast'
True
>>> 3 in [1, 2]
False
>>> 4 in (1, 2, 3, 4)
True
>>> "name" in {"name":"Delron", "age":24}
True

注意，in在对字典操作时，判断的是字典的键

python内置函数

Python包含了以下内置函数

序号	方法	描述
1	cmp(item1, item2)	比较两个值
2	len(item)	计算容器中元素个数
3	max(item)	返回容器中元素最大值
4	min(item)	返回容器中元素最小值
5	del(item)	删除变量

cmp

>>> cmp("hello", "itcast")
-1
>>> cmp("itcast", "hello")
1
>>> cmp("itcast", "itcast")
0
>>> cmp([1, 2], [3, 4])
-1
>>> cmp([1, 2], [1, 1])
1
>>> cmp([1, 2], [1, 2, 3])
-1
>>> cmp({"a":1}, {"b":1})
-1
>>> cmp({"a":2}, {"a":1})
1
>>> cmp({"a":2}, {"a":2, "b":1})
-1

注意：cmp在比较字典数据时，先比较键，再比较值。

len

>>> len("hello itcast")
12
>>> len([1, 2, 3, 4])
4
>>> len((3,4))
2
>>> len({"a":1, "b":2})
2

注意：len在操作字典数据时，返回的是键值对个数。

max

>>> max("hello itcast")
't'
>>> max([1,4,522,3,4])
522
>>> max({"a":1, "b":2})
'b'
>>> max({"a":10, "b":2})
'b'
>>> max({"c":10, "b":2})
'c'

del

del有两种用法，一种是del加空格，另一种是del()

>>> a = 1
>>> a
1
>>> del a
>>> a
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
NameError: name 'a' is not defined
>>> a = ['a', 'b']
>>> del a[0]
>>> a
['b']
>>> del(a)
>>> a
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
NameError: name 'a' is not defined

多维列表/元祖访问的示例

>>> tuple1 = [(2,3),(4,5)]
>>> tuple1[0]
(2, 3)
>>> tuple1[0][0]
2
>>> tuple1[0][2]
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
IndexError: tuple index out of range
>>> tuple1[0][1]
3
>>> tuple1[2][2]
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
IndexError: list index out of range
>>> tuple2 = tuple1+[(3)]
>>> tuple2
[(2, 3), (4, 5), 3]
>>> tuple2[2]
3
>>> tuple2[2][0]
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
TypeError: 'int' object is not subscriptable

引用

想一想

>>> a = 1
>>> b = a
>>> b
1
>>> a = 2
>>> a
2

请问此时b的值为多少？

>>> a = [1, 2]
>>> b = a
>>> b
[1, 2]
>>> a.append(3)
>>> a
[1, 2, 3]

请问此时b的值又是多少？

引用

在python中，值是靠引用来传递来的。

我们可以用id()来判断两个变量是否为同一个值的引用。 我们可以将id值理解为那块内存的地址标示。

>>> a = 1
>>> b = a
>>> id(a) 
13033816
>>> id(b)   # 注意两个变量的id值相同
13033816
>>> a = 2
>>> id(a)   # 注意a的id值已经变了
13033792
>>> id(b)   # b的id值依旧
13033816

>>> a = [1, 2]
>>> b = a
>>> id(a)
139935018544808
>>> id(b)
139935018544808
>>> a.append(3)
>>> a
[1, 2, 3]
>>> id(a)
139935018544808
>>> id(b)       # 注意a与b始终指向同一个地址
139935018544808

可变类型与不可变类型

可变类型，值可以改变：

• 列表 list
• 字典 dict

不可变类型，值不可以改变：

• 数值类型 int, long, bool, float
• 字符串 str
• 元组 tuple

怎样交换两个变量的值？