Python内置数据结构之列表

Python内置数据结构

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分类

• 数值型
  int、float、complex、bool
• 序列对象
  字符串 str
  列表 list
  tuple
• 键值对
  集合set
  字典dict

数值型

• 数值型
  int、float、complex、bool都是class，1、5.0、2+3j都是对象即实例
  int：python3的int就是长整型，且没有大小限制，受限于内存区域的大小
  float：由整数部分和小数部分组成。支持十进制和科学计数法表示。C的双精度型实现
  complex：有实数和虚数部分组成，实数和虚数部分都是浮点数，3+4.2J
  bool：int的子类，仅有2个实例True、False对应1和0，可以和整数直接运算
• 类型转换（built-in）
  int(x) 返回一个整数
  float(x) 返回一个浮点数
  complex(x)、complex(x,y) 返回一个复数
  bool(x) 返回布尔值，前面讲过False等价的对象

数字的处理函数

• round()，四舍六入五取偶
• floor()向下取整、ceil()向上取整
• int() 取整数部分
• // 整除且向下取整
• min()
• max()
• pow(x,y) 等于 x**y
• math.sqrt()
• 进制函数，返回值是字符串
  bin()
  oct()
  hex()
• math.pi π
• math.e 自如常数

列表list

• 一个队列，一个排列整齐的队伍
  列表内的个体称作元素，由若干元素组成列表
  元素可以是任意对象（数字、字符串、对象、列表等）
  列表内元素有顺序，可以使用索引
  线性的数据结构
  使用 [ ] 表示
  列表是可变的

列表list定义 初始化

• list() -> new empty list
  list(iterable) -> new list initialized from iterable’s items
  列表不能一开始就定义大小

列表索引访问

• 索引，也叫下标
  正索引：从左至右，从0开始，为列表中每一个元素编号
  负索引：从右至左，从-1开始
  正负索引不可以超界，否则引发异常IndexError
  为了理解方便，可以认为列表是从左至右排列的，左边是头部，右边是尾部，左边是下界，右边是上界
• 列表通过索引访问
   list[index] ，index就是索引，使用中括号访问

列表查询

• index(value,[start,[stop]])
  通过值value，从指定区间查找列表内的元素是否匹配
  匹配第一个就立即返回索引
  匹配不到，抛出异常ValueError
• count(value)
  返回列表中匹配value的次数
• 时间复杂度
  index和count方法都是O(n)
  随着列表数据规模的增大，而效率下降

列表元素修改

• 索引访问修改
  list[index] = value
  索引不要超界

列表增加、插入元素

• append(object) -> None
  列表尾部追加元素，返回None
  返回None就意味着没有新的列表产生，就地修改
  时间复杂度是O(1)

• insert(index, object) -> None
  在指定的索引index处插入元素object
  返回None就意味着没有新的列表产生，就地修改
  时间复杂度是O(n)

• 索引能超上下界吗？
  超越上界，尾部追加
  超越下界，头部追加

• extend(iteratable) -> None
  将可迭代对象的元素追加进来，返回None
  就地修改

• (+ -> list)
  连接操作，将两个列表连接起来
  产生新的列表，原列表不变
  本质上调用的是魔术方法__add__()方法

• (* -> list)
  重复操作，将本列表元素重复n次，返回新的列表

列表删除元素

• remove(value) -> None
  从左至右查找第一个匹配value的值，移除该元素，返回None
  就地修改
  效率？
• pop([index]) -> item
  不指定索引index，就从列表尾部弹出一个元素
  指定索引index，就从索引处弹出一个元素，索引超界抛出IndexError错误
  效率？指定索引的的时间复杂度？不指定索引呢？
• clear() -> Non
  清除列表所有元素，剩下一个空列表

列表其它操作

• reverse() -> None
  将列表元素反转，返回None
  就地修改
• sort(key=None, reverse=False) -> None
  对列表元素进行排序，就地修改，默认升序
  reverse为True，反转，降序
  key一个函数，指定key如何排序
  lst.sort(key=function)
• in
  查看元素是否在列表里,例:
  [3,4] in [1, 2, [3,4]]
  for x in [1,2,3,4]

列表复制

• copy() -> List
  shadow copy返回一个新的列表
• shadow copy
  影子拷贝，也叫浅拷贝，遇到引用类型，只是复制了一个引用而已
• 深拷贝
  copy模块提供了deepcopy属于深拷贝

随机数

• random模块
• randint(a, b) 返回[a, b]之间的整数
• choice(seq) 从非空序列的元素中随机挑选一个元素，比如random.choice(range(10))，从0到9中随机挑选一个整数。random.choice([1,3,5,7])
• randrange ([start,] stop [,step]) 从指定范围内，按指定基数递增的集合中获取一个随机数，基数缺省值为1。 random.randrange(1,7,2)
• random.shuffle(list) ->None 就地打乱列表元素
• sample(population, k) 从样本空间或总体（序列或者集合类型）中随机取出k个不同的元素，返回一个新的列表