【深度学习】DAY 3 - Python入门（三）Python结构数据类型

Chapter 1 Python入门

1.3 Python语法基础

1.3.4 Python结构数据类型

（1）列表（List）

列表由一系列按特定顺序排列的元素组成。列表根据索引，按照0, 1, 2, . . .的顺序存储值。在Python中， 用方括号[ ] 来表示列表， 并用逗号来分隔其中的元素。

>>> list() #创建空列表
>>> [ ] #创建空列表
>>> a = [1, 2, 3, 4, 5] # 生成列表
>>> print(a) # 输出列表的内容
>>> len(a) # 获取列表的长度
>>> a[0] # 访问第一个元素的值,索引由0开始
>>> a[4] = 99 # 赋值

1）List 添加

• list.append(x) #列表尾部追加值为x的项

>>> a = [1,2,3,4,1,1,-1]
>>> a.append(0)  # 在a的最后面追加一个0
>>> print(a)
> [1, 2, 3, 4, 1, 1, -1, 0]

• list.insert(index,x) #列表指定索引后插入值为x的项

>>> a = [1,2,3,4,1,1,-1]
>>> a.insert(1,0) # 在位置1处添加0
>>> print(a)
> [1, 0, 2, 3, 4, 1, 1, -1]

2）List 移除

• list.remove(x) #列表删除第一个出现值为x的项

>>> a = [1,2,3,4,1,1,-1]
>>>a.remove(2) # 删除列表中第一个出现的值为2的项
>>>print(a)
> [1, 3, 4, 1, 1, -1]

3）List 索引

• 显示特定位

>>>a = [1,2,3,4,1,1,-1]
print(a[0])  # 显示列表a的第0位的值
> 1

>>>print(a[-1]) # 显示列表a的最末位的值
> -1

Python提供slicing切片标记，可访问子列表

>>> a[0:2] # 获取索引为0到2（不包括2！）的元素
>[1, 2]
>>> a[1:] # 获取从索引为1的元素到最后一个元素
>[2, 3, 4, 99]
>>> a[:3] # 获取从第一个元素到索引为3**（不包括3！）**的元素
>[1, 2, 3]
>>> a[:-1] # 获取从第一个元素到最后一个元素的前一个元素之间的元素
>[1, 2, 3, 4]
>>> a[:-2] # 获取从第一个元素到最后一个元素的前二个元素之间的元素
>[1, 2, 3]

• list.index()打印某个值的索引

>>>a = [1,2,3,4,1,1,-1]
>>>print(a.index(2)) # 显示列表a中第一次出现的值为2的项的索引
> 1

• list.count()统计列表中某个值出现的次数

>>>a = [4,1,2,3,4,1,1,-1]
>>>print(a.count(-1))
> 1

4）List 排序

• list.sort() 从小到大排序

>>>a = [4,1,2,3,4,1,1,-1]
>>>a.sort() # 默认从小到大排序
>>>print(a)
> [-1, 1, 1, 1, 2, 3, 4, 4]

• list.sort(reverse=True) 从大到小排序

>>>a.sort(reverse=True) # 从大到小排序
>>>print(a)
> [4, 4, 3, 2, 1, 1, 1, -1]
> 1

• 常见的列表操作函数
  

5）多维列表 Multi-dimension List

一维的List是线性的List，多维List是一个平面的List，相当于矩阵

>>>a = [1,2,3,4,5] # 一行五列

>>> multi_dim_a = [[1,2,3],
			      [2,3,4],
			      [3,4,5]] # 三行三列

• 根据索引检索

>>>print(a[1])
>2
>>>print(multi_dim_a[0][1])
>2

（2）元组（Tuple）

用小括号、或者无括号来表述，是一连串有顺序的数字。特殊的列表，建立后不能改变数据项。

>>> () #创建空元组
>>> tuple() #创建空元组
>>> (1,) #创建只有一个元素的元组
>>> print(a) # 输出列表的内容
>>> len(a) # 获取列表的长度
>>> a[0] # 访问第一个元素的值,索引由0开始
>>> a[4] = 99 # 赋值

list和tuple的元素均可以逐个迭代、输出、运用和定位

• 逐个输出

>>> for content in a_list:
    print(content)
>>> for content_tuple in a_tuple:
    print(content_tuple)

• 带索引依次输出

>>> for index in range(len(a_list)):
   print("index = ", index, ", number in list = ", a_list[index])
>>> for index in range(len(a_tuple)):
   print("index = ", index, ", number in tuple = ", a_tuple[index])

（3）字典（dictionary）

字典以键值对的形式存储数据。List是有顺序地输出输入，字典的存档形式则无需顺序。
列表采取的是遍历搜索，但是字典直接计算存放位置，就像查字典一样，速度更快。
但是字典需要占用大量内存，产生浪费。

• 结构

dictionary ={key:value} 

1）基本用法

• dictionary ={key:value} 生成字典

>>> me = {'height':180} 

• dictionary[key] 访问元素

>>> me['height'] 
180

• dictionary[key]=value添加元素

>>> me['weight'] = 70
>>> print(me)
{'height': 180, 'weight': 70}

• key或者value可以是数字或字符串

>>> d = {1:'a','c':'b'} 

• del dict[key] 删除键值对

>>> del me['height'] 

• 可嵌套列表、字典和函数

>>> d4 = {'apple':[1,2,3], 'pear':{1:3, 3:'a'}, 'orange':func}
>>> print(d4['pear'][3])    
> a

• 一个key只对应一个value，多次赋值会更新。

>>> me['weight'] = 90
>>> me['weight']
90
>>> me['weight'] = 80
>>> me['weight']
80

• 若key不存在，会报错。为避免错误，可以通过in判断键是否存在

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

>>> 'age' in me
False

2）操作函数

• 常见的字典操作函数
  * dict.get() 返回键值
  与直接访问类似

语法：

dict.get(key, default=None)

key – 字典中要查找的键。
default – 如果指定键的值不存在时，返回该默认值。
除了用in方法，dict.get()也可以判断键是否存在，不存在返回None，交互环境不显示结果。

>>>me,get('height') 
180

• dict.pop() 删除key

>>>me.pop('weight')
80
>>>print(me）
{'height': 180}

dict的key必须是不可变对象。因为需要根据key计算value（Hash算法）。字符串、整数等可作为键，列表就不能作为键。

（4）集合（set）

set() 的特点是会去除重复项，输出结果无序。可以理解成集合的元素具有唯一性。

1）基本用法

• set 序列

>>> s = set(['python', 'python2', 'python3','python'])
>>> for item in s:
>    print(item)

输出 python, python3, python2 。

• set 字符串

sentence = 'Welcome Back to This Tutorial'
print(set(sentence))

输出 {‘l’, ‘m’, ‘a’, ‘c’, ‘t’, ‘r’, ‘s’, ’ ', ‘o’, ‘W’, ‘T’, ‘B’, ‘i’, ‘e’, ‘u’, ‘h’, ‘k’}

• set 集合相加
  两者要为同个数据类型

print(set(char_list+ list(sentence)))

输出 {‘l’, ‘m’, ‘a’, ‘c’, ‘t’, ‘r’, ‘s’, ’ ', ‘d’, ‘o’, ‘W’, ‘T’, ‘B’, ‘i’, ‘e’, ‘k’, ‘h’, ‘u’, ‘b’}

• set 交集

>>> s1 = set([1, 2, 3])
>>> s2 = set([2, 3, 4])
>>> s1 & s2
{2, 3}

• set 并集

>>> s1 = set([1, 2, 3])
>>> s2 = set([2, 3, 4])
>>> s1 | s2
{1, 2, 3, 4}

2）操作函数

• set.add() 添加元素
  只能一个个元素加，不能加列表等。重复元素不累加。

unique_char.add('x')
print(unique_char)

输出 {‘x’, ‘b’, ‘d’, ‘c’, ‘a’}

• set.remove()清除元素

unique_char.remove('x')
print(unique_char)

输出{‘b’, ‘d’, ‘c’, ‘a’}

但是如果集合没有该元素，使用set.remove()，系统会报错

• set.discard()清除元素

如果集合没有该元素，使用set.discard()，系统就不会报错

同理：

unique_char.discard('d')
print(unique_char)

输出{‘b’, ‘c’, ‘a’}

• set.clear() 清除集合所有元素

unique_char.clear()
print(unique_char)

输出 set()

• set.difference()寻找差集

set1 = set(['x', 'b', 'd', 'c', 'a'])
set2 = set(['a','e','i'])
print(set1.difference(set2))

输出{‘d’,‘b’,‘x’,‘c’}

• set.intersection()寻找交集

print(set1.intersection(set2))

输出{‘a’}

（5）序列操作

序列表示索引为非负整数的有序对象的集合，包括字符串、列表和元组。序列切片操作已在列表中介绍。
序列常用操作函数：
Python学习的内容参考
《Python编程：从入门到实践》-[美] Eric Matthes
《21天学通PYTHON》
莫烦Python
廖雪峰的Python教程
等