Python基本数据类型和对应的内置方法详解

一、 引言

​数据类型是用来记录事物状态的，而事物的状态是不断变化的(如:一个人年龄的增长（操作int类型） ，人名的修改（操作str类型），学生列表中增加学生（操作list类型）等，这意味着我们在开发程序时需要频繁对数据进行操作，为了提升我们的开发效率， python针对这些常用的操作，为每一种数据类型内置了一系列方法。本章的主题就是带大家详细了解下它们，以及每种数据类型的详细定义、类型转换。

二 、数字类型int与float

2.1 整型int的定义

age=10  # 本质age = int(10)

2.2 浮点型float的定义

salary=5000.3  # 本质salary=float(5000.3)


# 注意：名字+括号的意思就是调用某个功能，比如
# print(...)调用打印功能
# int(...)调用创建整型数据的功能
# float(...)调用创建浮点型数据的功能

2.3类型转换

• 数据类型转换
  int可以将由纯整数构成的字符串直接转换成整型，若包含其他任意非整数符号，则会报错

>>> s = '123'
>>> res = int(s)
>>> res,type(res)
(123, <class 'int'>)

>>> int('12.8') # 错误演示：字符串内包含了非整数符号.
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in <module>
ValueError: invalid literal for int() with base 10: '12.3'
# 这样是可以的
>>> int(12.8)
12
>>>

2.4 进制转换

• 十进制转其他进制

>>> bin(3)
'0b11'  # 十进制转二进制
>>> oct(9)
'0o11' # 十进制转8进制
>>> hex(17)
'0x11' # 十进制转16进制

• 其他进制转十进制

>>> int('0b11',2) # 二进制转十进制
3
>>> int('0o11',8) # 八进制转十进制
9
>>> int('0x11',16) # 十六进制转十进制
17
# 或者直接
>>> 0b11
3
>>> 0o11
9
>>> 0x11
17
>>>
# 各进制互相转换的神仙操作
>>> oct(0b1011) # 二进制转八进制
'0o13'
>>> hex(0o13) # 八进制0o13 转换成十六进制
'0xb'
>>>

2.5 float同样可以用来做数据类型的转换

>>> s = '12.3'
>>> res=float(s)
>>> res,type(res)
(12.3, <class 'float'>)

2.6 复数（了解）

>>> x=3+4j
>>> type(x)
<class 'complex'>
>>> x.real # 实部
3.0
>>> x.imag #虚部
4.0
>>>
>实部和虚部可以是小数

2.7 数字类型的使用使用

数字类型主要就是用来做数学运算与比较运算，因此数字类型除了与运算符结合使用之外，并无需要掌握的内置方法

---

三、 字符串

注意注意注意，字符串操作是后续写程序的基石，不管是项目还是爬虫，很大一部分业务都是在操作字符串，所以要静下心来认真点。

字符串优先掌握的操作

3.1 定义：

在单引号\双引号\三引号内包含一串字符

name1 = '老王'  # 本质:name = str('任意形式内容')
name2 = "bert"  # 本质:name = str("任意形式内容")
name3 = """jack"""  # 本质:name = str("""任意形式内容""")

3.2 类型转换

数据类型转换：str()可以将任意数据类型转换成字符串类型，例如

>>> type(str([1,2,3,4])) # list->str
<class 'str'>
>>> type(str({
     "name":"","age":18})) # dict->str
<class 'str'>
>>> type(str((1,2,3)))  # tuple->str
<class 'str'>
>>> type(str({
     1,2,3,4})) # set->str
<class 'str'>

3.3 str的使用

>>> str1 = 'hello python!'

3.3.1 按索引取值(正向取，反向取)：

1. 正向取(从左往右)

>>> str1[6]
p

2. 反向取(负号表示从右往左)

>>> str1[-4]
h

3. 对于str来说，只能按照索引取值，不能改

>>> str1[0]='H' # 报错TypeError

3.3.2 切片(顾头不顾尾，步长)

1. 顾头不顾尾：取出索引为0到8的所有字符

>>> str1[0:9]  
hello pyt

2. 步长：0:9:2,第三个参数2代表步长，会从0开始，每次累加一个2即可，所以会取出索引0、2、4、6、8的字符

>>> str1[0:9:2]  
hlopt 

3. 反向切片

>>> str1[::-1]  # -1表示从右往左依次取值
!nohtyp olleh

注意 超过索引范围的切片 并不会报错

>>> str1[0:100]
'hello python!'
>>>

3.3.3 长度len

• 获取字符串的长度，即字符的个数，但凡存在于引号内的都算作字符)

>>> len(str1) # 空格也算字符
13

3.3.4 成员运算 in 和 not in

1. 判断hello 是否在 str1里面

>>> 'hello' in str1  
True

2. not in:判断tony 是否不在 str1里面

>>> 'tony' not in str1 
True

3.3.5.strip移除字符串首尾指定的字符(默认移除首位空白字符)

1. 括号内不指定字符，默认移除首尾空白字符(空格、\n、\t)

>>> str1 = '  life is short!  '
>>> str1.strip()  
life is short!

2. 括号内指定字符，移除首尾指定的字符

>>> str2 = '**bert**'  
>>> str2.strip('*')  
bert

3.3.6切分split

1. 括号内不指定字符，默认以空格作为切分符号,返回列表

>>> str3='hello world'
>>> str3.split()
['hello', 'world']

2. 括号内指定分隔字符，则按照括号内指定的字符切割字符串

>>> str4 = '127.0.0.1'
>>> str4.split('.')  
['127', '0', '0', '1']  # 注意:split切割得到的结果是列表数据类型

3.3.7循环

>>> str = '今天你好吗？'
>>> for s in str:  # 依次取出字符串中每一个字符
...     print(s)
...
今
天
你
好
吗
？

字符串需要掌握的操作

3.3.8 .strip, lstrip, rstrip

>>> str1 = '**jack***'

>>> str1.strip('*')  # 移除左右两边的指定字符
'jack'
>>> str1.lstrip('*')  # 只移除左边的指定字符
jack***
>>> str1.rstrip('*')  # 只移除右边的指定字符
**jack

2.lower(),upper()
>>> str2 = 'My nAme is tonY！'

>>> str2.lower()  # 将英文字符串全部变小写
my name is tony！
>>> str2.upper()  # 将英文字符串全部变大写
MY NAME IS TONY！
>>> str2.title()
'My Name Is Tony！' # 首字母大写
>>>

3.3.9 startswith,endswith

1. startswith()判断字符串是否以括号内指定的字符开头，结果为布尔值True或False

>>> str3 = 'tony fuck'
>>> str3.startswith('t') 
True
>>> str3.startswith('j')
False

2. endswith()判断字符串是否以括号内指定的字符结尾，结果为布尔值True或False

>>> str3.endswith('uck')
True
>>> str3.endswith('k')
True
>>> str3.endswith('tony')  
False

3.3.10 格式化输出之format

之前我们使用%s来做字符串的格式化输出操作，在传值时，必须严格按照位置与%s一一对应，而字符串的内置方法format则提供了一种不依赖位置的传值方式

# format括号内在传参数时完全可以打乱顺序，但仍然能指名道姓地为指定的参数传值，name=‘tony’就是传给{name}
>>> str4 = 'my name is {name}, my age is {age}!'.format(age=18,name='tony')
>>> str4  
'my name is tony, my age is 18!'

>>> str4 = 'my name is {name}{name}{name}, my age is {name}!'.format(name='tony', age=18)
>>> str4  
'my name is tonytonytony, my age is tony!'

format的其他使用方式（了解）
# 类似于%s的用法，传入的值会按照位置与{
     }一一对应
>>> str4 = 'my name is {}, my age is {}!'.format('tony', 18)
>>> str4 
my name is tony, my age is 18!
# 把format传入的多个值当作一个列表，然后用{
     索引}取值
>>> str4 = 'my name is {0}, my age is {1}!'.format('tony', 18)
>>> str4
my name is tony, my age is 18!

>>> str4 = 'my name is {1}, my age is {0}!'.format('tony', 18)
>>> str4  
my name is 18, my age is tony!

>>> str4 = 'my name is {1}, my age is {1}!'.format('tony', 18)
>>> str4  
my name is 18, my age is 18!

3.3.11 split,rsplit（返回列表）

# split会按照从左到右的顺序对字符串进行切分，可以指定切割次数
>>> str5='C:/a/b/c/d.txt'
>>> str5.split('/',1) # 只切割一次
['C:', 'a/b/c/d.txt']  
>>> str5.split("/") # 不指定默认全部切割
['C:', 'a', 'b', 'c', 'd.txt']
# rsplit刚好与split相反，从右往左切割，可以指定切割次数
>>> str5='a|b|c'
>>> str5.rsplit('|',1)
['a|b', 'c']

3.3.12 .join

从可迭代对象中取出多个字符串，然后按照指定的分隔符进行拼接，拼接的结果为字符串

>>> '%'.join('hello') # 从字符串'hello'中取出多个字符串，然后按照%作为分隔符号进行拼接
'h%e%l%l%o'
>>> '|'.join(['tony','18','read'])  # 从列表中取出多个字符串，然后按照|作为分隔符号进行拼接
'tony|18|read'
>>> ''.join(["I","Love","My","Life"]) # 如果什么都不填的效果
'ILoveMyLife'
>>>

3.3.13 replace

# 用新的字符替换字符串中旧的字符
>>> str7 = 'my name is tony, my age is 18!'  # 将tony的姓名改为jack
>>> str7 = str7.replace("tony",'jack')  # 语法:replace('旧内容', '新内容')
>>> str7
my name is jack, my age is 73!

# 可以指定修改的个数
>>> str7 = 'my name is tony, my age is 18!'
>>> str7 = str7.replace('my', 'MY',1) # 只把一个my改为MY
>>> str7
'MY name is tony, my age is 18!'

# 当需要改多处时，可以嵌套多层replace
>>> str7 = 'my name is tony, my age is 18!'
>>> str7= str7.replace("tony","jack").replace("18","88")  # 将tony的姓名改为jack，年龄改为88
>>> str7
'my name is jack, my age is 88!'
>>>

3.3.14 isdigit

# 判断字符串是否是纯数字组成，而且整数，返回结果为True或False
>>> str8 = '5201314'
>>> str8.isdigit()
True

>>> str8 = '123g123'
>>> str8.isdigit()
False

>>> str8="3.1415"
>>> str8.isdigit()
False
>>>

了解操作

3.3.15.find,rfind,index,rindex,count

# 1.1 find：从指定范围内查找子字符串的起始索引，找得到则返回起始索引，找不到则返回-1
>>> msg='tony say hello'
>>> msg.find('o',1,3)  # 在索引为1和2(顾头不顾尾)的字符中查找字符o的索引
1  
# 1.2 index:同find,但在找不到时会报错
>>> msg.index('e',2,4) # 报错ValueError
# 1.3 rfind与rindex：略
# 1.4 count:统计字符串在大字符串中出现的次数
>>> msg = "hello everyone"
>>> msg.count('e')  # 统计字符串e出现的次数
4
>>> msg.count('e',1,6)  # 字符串e在索引1~5范围内出现的次数
1

统计字符出现的次数
>>>s='dsfsafafkaudheiruifhsifhskfhksahfkf'
>>>set([(x,s.count(x)) for x in s])  # 用列表推导式，然后在用集合过滤
{
     ('i', 3), ('u', 2), ('f', 8), ('s', 5), ('e', 1), ('a', 4), ('d', 2), ('k', 4), ('r', 1), ('h', 5)}

3.3.16 center,ljust,rjust,zfill

>>> name='tony'
>>> name.center(30,'-')  # 总宽度为30，字符串居中显示，不够用-填充
-------------tony-------------
>>> name.ljust(30,'*')  # 总宽度为30，字符串左对齐显示，不够用*填充
tony**************************
>>> name.rjust(30,'*')  # 总宽度为30，字符串右对齐显示，不够用*填充
**************************tony
>>> name.zfill(50)  # 总宽度为50，字符串右对齐显示，不够用0填充
0000000000000000000000000000000000000000000000tony

3.3.17 expandtabs

>>> name = 'tony\thello'  # \t表示制表符(tab键)
>>> name
tony    hello
>>> name.expandtabs(1)  # 修改\t制表符代表的空格数
tony hello

3.3.18 captalize,swapcase,title

1. captalize：首字母大写

>>> message = 'hello everyone nice to meet you!'
>>> message.capitalize()
Hello everyone nice to meet you!  

2. swapcase：大小写翻转

>>> message1 = 'Hi girl, I want make friends with you!'
>>> message1.swapcase()  
hI GIRL, i WANT MAKE FRIENDS WITH YOU!  
#4.3 title：每个单词的首字母大写
>>> msg = 'dear my friend i miss you very much'
>>> msg.title()
Dear My Friend I Miss You Very Much 

3.3.19 is数字系列

#在python3中
num1 = b'4' #bytes
num2 = u'4' #unicode,python3中无需加u就是unicode
num3 = '四' #中文数字
num4 = 'Ⅳ' #罗马数字

#isdigt:bytes,unicode
>>> num1.isdigit()
True
>>> num2.isdigit()
True
>>> num3.isdigit()
False
>>> num4.isdigit() 
False

#isdecimal:uncicode(bytes类型无isdecimal方法)
>>> num2.isdecimal() 
True
>>> num3.isdecimal() 
False
>>> num4.isdecimal() 
False

#isnumberic:unicode,中文数字,罗马数字(bytes类型无isnumberic方法)
>>> num2.isnumeric() 
True
>>> num3.isnumeric() 
True
>>> num4.isnumeric() 
True

# 三者不能判断浮点数
>>> num5 = '4.3'
>>> num5.isdigit()
False
>>> num5.isdecimal()
False
>>> num5.isnumeric()
False

'''
总结:
    最常用的是isdigit,可以判断bytes和unicode类型,这也是最常见的数字应用场景
    如果要判断中文数字或罗马数字,则需要用到isnumeric。
'''

# 6.is其他
>>> name = 'tony123'
>>> name.isalnum() #字符串中既可以包含数字也可以包含字母
True
>>> name.isalpha() #字符串中只包含字母
False
>>> name.isidentifier() # 是否合乎标识符命名规范的
True
>>> name.islower()  # 字符串是否是纯小写
True
>>> name.isupper()  # 字符串是否是纯大写
False
>>> name.isspace()  # 字符串是否全是空格
False
>>> name.istitle()  # 字符串中的单词首字母是否都是大写
False

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四、 列表

4.1 定义

在[]内,用逗号分隔开多个任意数据类型的值

l1 = [1,'a',[1,2]]  # 本质:l1 = list([1,'a',[1,2]])

4.2 类型转换

但凡能被for循环遍历的数据类型都可以传给list()转换成列表类型，list()会跟for循环一样遍历出数据类型中包含的每一个元素然后放到列表中

>>> list('wdad') # 结果：['w', 'd', 'a', 'd']  # 字符串转列表
>>> list([1,2,3]) # 结果：[1, 2, 3]  # 列表转列表
>>> list({
     "name":"jack","age":18}) #结果：['name', 'age']  # 字典转列表，默认取key
>>> list((1,2,3)) # 结果：[1, 2, 3]   # 元组转列表
>>> list({
     1,2,3,4}) # 结果：[1, 2, 3, 4]  # 集合转列表

4.3 使用

优先掌握的操作

1. 按索引存取值(正向存取+反向存取)：即可存也可以取 索引从0开始

1.1 正向取(从左往右)

>>> my_friends=['tony','Jack','cangjingkong',4,5]
>>> my_friends[0]  
tony
>>> my_friends[2]
'cangjingkong'
>>>

1.2 反向取(负号表示从右往左)

>>> my_friends[-1]  
5

1.3 对于list来说，既可以按照索引取值，又可以按照索引修改指定位置的值，但如果索引不存在则报错

>>> my_friends=['tony','Jack','cangjingkong',4,5]
>>> my_friends[1] = '苍井空'
>>> my_friends
['tony', '苍井空', 'cangjingkong', 4, 5]

2. 切片(顾头不顾尾，步长) 切片索引不存在不会报错

2.1 顾头不顾尾：

取出索引为0到3的元素

>>> my_friends=['tony','Jack','cangjingkong',4,5]
>>> my_friends[0:4] 
['tony', 'Jack', 'cangjingkong', 4]

2.2 步长：

0:4:2,第三个参数2代表步长，会从0开始，每次累加一个2即可，所以会取出索引0、2的元素

>>> my_friends[0:4:2]  
['tony', 'cangjingkong']

>>> my_friends[::-1]
[5, 4, 'cangjingkong', 'Jack', 'tony']
>>>
>>> my_friends[:] # 可以赋值给新列表，相当于浅拷贝
['tony', 'Jack', 'cangjingkong', 4, 5]
>>>
>>>> my_friends[3:0:-1] # 反切，取不到零号索引
[4, 'cangjingkong', 'Jack']
>>>
>>> my_friends[3::-1]  # 反切，可以取到零号索引
[4, 'cangjingkong', 'Jack', 'tony']
>>>


>>> my_friends[0:3:-1] #如果这样切，不会报错，会返回空
[]
>>>

3.长度

>>> len(my_friends)
5

4.成员运算in和not in

>>> 'tony' in my_friends
True
>>> 'xxx' not in my_friends
True

5.添加

5.1 append()列表尾部追加元素

>>> l1 = ['a','b','c']
>>> l1.append('d')
>>> l1
['a', 'b', 'c', 'd']

5.2 extend()一次性在列表尾部添加另一个列表（多个元素）

>>> l1.extend(['a','b','c'])
>>> l1
['a', 'b', 'c', 'd', 'a', 'b', 'c']

5.3 insert()在指定位置插入元素

>>> l1.insert(0,"first")  # 0表示按索引位置插值
>>> l1
['first', 'a', 'b', 'c', 'alisa', 'a', 'b', 'c']

6.删除

6.1 del 根据索引删 无返回值

>>> l = [11,22,33,44]
>>> del l[2]  # 删除索引为2的元素
>>> l
[11,22,44]

6.2 pop()默认删除列表最后一个元素，并将删除的值返回，根据索引删（括号里是索引）

>>> l = [11,22,33,22,44]
>>> res=l.pop()
>>> res
44
>>> res=l.pop(1)
>>> res
22

6.3 remove()括号内指名道姓表示要删除哪个元素，==根据指定元素删（括号里是指定元素）==有返回值，返回None

>>> l = [11,22,33,22,44]
>>> res=l.remove(22) # 从左往右查找第一个括号内需要删除的元素
>>> print(res)
None

6.4 clear()清空列表

>>> l=[1,2,3,4]
>>> l.clear()
>>> l
[]
>>>

7.reverse()颠倒列表内元素顺序

>>> l = [11,22,33,44]
>>> l.reverse() 
>>> l
[44,33,22,11]

8.sort()给列表内所有元素排序

8.1 排序时列表元素之间必须是相同数据类型，不可混搭，否则报错

>>> l = [11,22,3,42,7,55]
>>> l.sort()
>>> l 
[3, 7, 11, 22, 42, 55]  # 默认从小到大排序
>>> l = [11,22,3,42,7,55]
>>> l.sort(reverse=True)  # reverse用来指定是否跌倒排序，默认为False
>>> l 
[55, 42, 22, 11, 7, 3]

8.2 了解知识：

我们常用的数字类型直接比较大小，但其实，字符串、列表等都可以比较大小，原理相同：都是依次比较对应位置的元素的大小，如果分出大小，则无需比较下一个元素，比如

>>> l1=[1,2,3]
>>> l2=[2,]
>>> l2 > l1
True

字符之间的大小取决于它们在ASCII表中的先后顺序，越往后越大

>>> s1='abc'
>>> s2='az'
>>> s2 > s1 # s1与s2的第一个字符没有分出胜负，但第二个字符'z'>'b',所以s2>s1成立
True

所以我们也可以对下面这个列表排序

>>> l = ['A','z','adjk','hello','hea']
>>> l.sort()
>>> l
['A', 'adjk', 'hea', 'hello','z']

9.循环

# 循环遍历my_friends列表里面的值
for line in my_friends:
    print(line) 
'tony'
'jack'
'cangjingkong'
4
5

# 了解操作
>>> l=[1,2,3,4,5,6]
>>> l[0:3:1] 
[1, 2, 3]  # 正向步长
>>> l[2::-1] 
[3, 2, 1]  # 反向步长

# 通过索引取值实现列表翻转
>>> l[::-1]
[6, 5, 4, 3, 2, 1]

---

五 、元组

5.1 元组的作用

元组与列表类似，也是可以存多个任意类型的元素，不同之处在于元组的元素不能修改，即元组相当于不可变的列表，用于记录多个固定不允许修改的值，单纯用于取

5.2 元组的定义方式

在()内用逗号分隔开多个任意类型的值

>>> countries = ("中国"，"美国"，"英国")  # 本质:countries = tuple("中国"，"美国"，"英国")

强调：如果元组内只有一个值，则必须加一个逗号，否则()就只是包含的意思而非定义元组

>>> countries = ("中国"，)  # 本质:countries = tuple("中国")

5.3 元组类型转换

# 但凡能被for循环的遍历的数据类型都可以传给tuple()转换成元组类型
>>> tuple('wdad') # 结果：('w', 'd', 'a', 'd') 
>>> tuple([1,2,3]) # 结果：(1, 2, 3)
>>> tuple({
     "name":"老王","age":18}) # 结果：('name', 'age')
>>> tuple((1,2,3)) # 结果：(1, 2, 3)
>>> tuple({
     1,2,3,4}) # 结果：(1, 2, 3, 4)
# tuple()会跟for循环一样遍历出数据类型中包含的每一个元素然后放到元组中

5.4 元组的使用

>>> tuple1 = (1, 'hhaha', 15000.00, 11, 22, 33) 

1、按索引取值(正向取+反向取)：只能取，不能改否则报错！

>>> tuple1[0]
1
>>> tuple1[-2]
22
>>> tuple1[0] = 'hehe'  # 报错：TypeError:

-#### 2、切片(顾头不顾尾，步长)

>>> tuple1[0:6:2] 
(1, 15000.0, 22)

3、长度

>>> len(tuple1)  
6

4、成员运算 in 和 not in

>>> 'hhaha' in tuple1 
True
>>> 'hhaha' not in tuple1  
False 

5、循环

>>> for line in tuple1:
...     print(line)
1
hhaha
15000.0
11
22
33

元组的不可变是指元组里存的元素的内存地址不可变，如下

>>> t1=(11,22,[33,44])

>>> id(t1[2])
1847318680704
>>> t1[0]=8888 # 不能改，改了报错
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>> t1[2][0]=8888  # 但元组包含的可变类型是可以改的
>>> t1
(11, 22, [8888, 44])
>>> id(t1[2])
1847318680704   # id并没有变
>>>

---

六 、字典

6.1字典的定义方式

定义：在{}内用逗号分隔开多元素，每一个元素都是key:value的形式，其中value可以是任意类型，
而key则必须是不可变类型（数字、字符串、元组），通常key应该是str类型，因为str类型会对value有描述性的功能

info={
     'name':'tony','age':18,'sex':'male'} #本质info=dict({
     ....})

也可以这么定义字典

info=dict(name='tony',age=18,sex='male') # info={
     'age': 18, 'sex': 'male', 'name': 'tony'}

## 6.2 字典的类型转换
# 转换1: 
>>> info=dict([['name','tony'],('age',18)])
>>> info
{
     'age': 18, 'name': 'tony'}

# 转换2：fromkeys会从元组或列表中取出每个值当做key，然后与None组成key:value放到字典中，一般用于初始化字典
>>> {
     }.fromkeys(('name','age','sex'),None)  
{
     'age': None, 'sex': None, 'name': None}

6.3 字典的使用

1、按key存取值：可存可取

1.1 取

>>> dic = {
     
...     'name': 'xxx',
...     'age': 18,
...     'hobbies': ['play game', 'basketball']
... }
>>> dic['name']
'xxx'
>>> dic['hobbies'][1]
'basketball'

1.2 对于赋值操作，如果key原先不存在于字典，则会新增key:value

>>> dic['gender'] = 'male'  
>>> dic
{
     'name': 'tony', 'age': 18, 'hobbies': ['play game', 'basketball'],'gender':'male'}

1.3 对于赋值操作，如果key原先存在于字典，则会修改对应value的值

>>> dic['name'] = 'tony'
>>> dic
{
     'name': 'tony', 'age': 18, 'hobbies': ['play game', 'basketball']}

2、长度len

>>> len(dic) 
3

3、成员运算in和not in

>>> 'name' in dic  # 判断某个值是否是字典的key
True

4、删除

>>> res=dic.pop('name')  # 通过指定字典的key来删除字典的键值对 返回删除的值 # res = 'tony'
>>> dic
{
     'age': 18, 'hobbies': ['play game', 'basketball']}

5、键keys()，值values()，键值对items()

>>> dic = {
     'age': 18, 'hobbies': ['play game', 'basketball'], 'name': 'xxx'}


# 获取字典所有的key
>>> dic.keys()  
dict_keys(['name', 'age', 'hobbies'])
# 获取字典所有的value
>>> dic.values()
dict_values(['xxx', 18, ['play game', 'basketball']])
# 获取字典所有的键值对
>>> dic.items()
dict_items([('name', 'xxx'), ('age', 18), ('hobbies', ['play game', 'basketball'])])
python2中会产生一个列表，python3做了优化，返回可迭代对象，就类似于range()在Python2和python3中的区别

6、循环

6.1 默认遍历的是字典的key

>>> for key in dic:
...     print(key)
... 
age
hobbies
name

6.2 只遍历key

>>> for key in dic.keys():
...     print(key)
... 
age
hobbies
name

6.3 只遍历value

>>> for key in dic.values():
...     print(key)
... 
18
['play game', 'basketball']
xxx

6.4 遍历key与value

>>> for key in dic.items():
...     print(key)
... 
('age', 18)
('hobbies', ['play game', 'basketball'])
('name', 'xxx')

7. get()非常重要

>>> dic= {
     'k1':'jack','k2':'Tony','k3':'JY'}
>>> dic.get('k1')
'jack'  # key存在，则获取key对应的value值
>>> res=dic.get('xxx') # key不存在，不会报错而是默认返回None
>>> print(res)
None  
>>> res=dic.get('xxx',666) # key不存在时，可以设置默认返回的值
>>> print(res)
666 

ps:字典取值建议使用get方法

8.pop()

>>>  dic={
     "k1":"jack","k2":"laowang","k3":"苍井空"}
>>> v = dic.pop('k2')  # 删除指定的key对应的键值对,并返回值
>>> dic
{
     'k1': 'jack', 'k3': '苍井空'}
>>> v
'laowang'

9.popitem()

>>> dic={
     "k1":"jack","k2":"laowang","k3":"苍井空"}
>>> item=dic.popitem()  # 随机删除一组键值对,并将删除的键值放到元组内返回
>>> dic
{
     'k1': 'jack', 'k2': 'laowang'}
>>> item
('k3', '苍井空')
>>>

10.update()

# 用新字典更新旧字典，有则修改，无则添加
>>> dic= {
     'k1':'jack','k2':'Tony','k3':'Jay'}
>>> dic.update({
     'k1':'Jim','k4':'xxx'})
>>> dic
{
     'k1': 'Jim', 'k3': 'Jay', 'k2': 'Tony', 'k4': 'xxx'}

11. fromkeys()

>>> dic = dict.fromkeys(['k1','k2','k3'],[])
>>> dic
{
     'k1': [], 'k2': [], 'k3': []}

12. setdefault()

# key不存在则新增键值对，并将新增的value返回
>>> dic={
     'k1':111,'k2':222}
>>> res=dic.setdefault('k3',333)  # 注意这里传值的方式为元组
>>> res
333
>>> dic # 字典中新增了键值对
{
     'k1': 111, 'k3': 333, 'k2': 222}

# key存在则不做任何修改，并返回已存在key对应的value值
>>> dic={
     'k1':111,'k2':222}
>>> res=dic.setdefault('k1',666)
>>> res
111
>>> dic # 字典不变
{
     'k1': 111, 'k2': 222}

6.4 字典核心底层原理(重要)

• 6.4.1 存值
  字典对象的核心是散列表。散列表是一个稀疏数组（总是有空白元素的数组），数组的每个单元叫做 bucket 。每个 bucket 有两部分：一个是键对象的引用，一个是值对象的引用。
  由于所有bucket 结构和大小一致，我们可以通过偏移量来读取指定 bucket 。

将一个键值放入字典的底层过程

>>> a = {
     }
>>>
a["name"]="laowang"

假设字典a 对象创建完后，数组长度为 8

我们要把”name laowang ”这个键值对放到字典对象 a 中，首先第一步需要计算键” name ”的散列值。 Python 中可以通过 hash() 来计算。

>>> bin(hash("name"))

0b1010111101001110110101100100101'

由于数组长度为8 ，我们可以拿计算出的散列值的最右边 3 位数字作为偏移量，即101 ”，十进制是数字 5 。我们查看偏移量 5 ，对应的 bucket 是否为空。如果为空，则将键值 对放进去。如果不为空，则依次取右边 3 位作为偏移量，即“ 100 ”，十进制是数字4。再查看偏移量为 4 的 bucket 是否为空。直到找到为空的 bucket 将键值对放进去。流程图如下：

扩容:python会根据散列表的拥挤程度扩容。“扩容”指的是 创造更大的数组，将原有内容拷贝到新数组中。接近2/3 时，数组就会扩容。

• 6.4.2 根据键查找键值对的底层过程（取值）
  我们明白了，一个键值对是如何存储到数组中的，根据键对象取到值对象，理解起来就
  简单了。

>>> a.get("name")
'laowang'

当我们调用 a.get( name ””))，就是根据键 name ”查找到“键值对”，从而找到值对象“ laowang”。
第一步，我们仍然要计算“name ”对象的散列值

>>> bin(hash("name"))

0b1010111101001110110101100100101'

和存储的底层流程算法一致，也是依次取散列值的不同位置的数字。假设数组长度为8 ，我们可以拿计算 出的散列值的最右边 3 位数字作为偏移量，即“ 101 ”，十进制是数字5 。我们查看偏移量 5 ，对应的 bucket 是否为空。如果为空，则返回 None 。如果不为空，则将这个 bucket 的键对象计算对应散列值，和我们的散列值进行比较，如果相等。则将对应“值对象”返回。如果不相等，则再依次取其他几位数字，重新计算偏移量。依次取完后，仍然没有找到。则返回 None 。流程图如下：

• 6.4.3 用法总结：
  1. 键必须可散列,即支持hash，为不可变类型
  (1) 数字、字符串、元组，都是可散列的。
  (2) 自定义对象需要支持下面三点：
  ① 支持 hash() 函数
  ② 支持通过 __ 方法检测相等性。
  ③ 若 a==b 为真，则 hash(a)==hash(b) 也为真。
  2. 字典在内存中开销巨大，典型的空间换时间。
  3. 键查询速度很快
  4. 往字典里面添加新建可能导致扩容，导致散列表中键的次序变化。因此，不要在遍历字典的同时进行字典的修改（类似的还有列表，不建议边遍历边修改）。

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七、 集合

集合是无序可变，元素不能重复。实际上，集合底层是字典实现，集合的所有元素都是字典中的“键对象”，因此是不能重复的且唯一的。

7.1 作用

集合、list、tuple、dict一样都可以存放多个值，但是集合主要用于：去重、关系运算

7.2 定义

定义：在{}内用逗号分隔开多个元素，集合具备以下三个特点： 1：每个元素必须是不可变类型 2：集合内没有重复的元素 3：集合内元素无序

s = {
     1,2,3,4}  # 本质 s = set({
     1,2,3,4})

# 注意1：列表类型是索引对应值，字典是key对应值，均可以取得单个指定的值，而集合类型既没有索引也没有key与值对应，
# 所以无法取得单个的值，而且对于集合来说，主要用于去重与关系运算，根本没有取出单个指定值这种需求。
# 若真想要取集合中的值，可以将集合转换为列表
# 注意2:{
     }既可以用于定义dict，也可以用于定义集合，但是字典内的元素必须是key:value的格式，
#现在我们想定义一个空字典和空集合，该如何准确去定义两者?
d = {
     } # 默认是空字典 
s = set() # 这才是定义空集合

7.3 类型转换

但凡能被for循环的遍历的数据类型（强调：遍历出的每一个值都必须为不可变类型）都可以传给set()转换成集合类型

>>> s = set([1,2,3,4])
>>> s1 = set((1,2,3,4))
>>> s2 = set({
     'name':'jason',})
>>> s3 = set('egon')
>>> s,s1,s2,s3
{
     1, 2, 3, 4} {
     1, 2, 3, 4} {
     'name'} {
     'e', 'o', 'g', 'n'}

7.4 使用

7.4.1 关系运算

我们定义两个集合friends与friends2来分别存放两个人的好友名字，然后以这两个集合为例讲解集合的关系运算

>>> friends1 = {
     "zero","kevin","jason","egon"} # 用户1的好友们 
>>> friends2 = {
     "Jy","ricky","jason","egon"}   # 用户2的好友们

两个集合的关系如下图所示

1.合集/并集(|)：求两个用户所有的好友（重复好友只留一个）

>>> friends1 | friends2
{
     'kevin', 'ricky', 'zero', 'jason', 'Jy', 'egon'}

2.交集(&)：求两个用户的共同好友

>>> friends1 & friends2
{
     'jason', 'egon'}

3.差集(-)：

>>> friends1 - friends2 # 求用户1独有的好友
{
     'kevin', 'zero'}
>>> friends2 - friends1 # 求用户2独有的好友
{
     'ricky', 'Jy'}

4.对称差集(^) # 求两个用户独有的好友们（即去掉共有的好友）

>>> friends1 ^ friends2
{
     'kevin', 'zero', 'ricky', 'Jy'}

5.值是否相等(==)

>>> friends1 == friends2
False

6.父集：一个集合是否包含另外一个集合

6.1 包含则返回True

>>> {
     1,2,3} > {
     1,2}
True
>>> {
     1,2,3} >= {
     1,2}
True

6.2 不存在包含关系，则返回False

>>> {
     1,2,3} > {
     1,3,4,5}
False
>>> {
     1,2,3} >= {
     1,3,4,5}
False

7.子集

>>> {
     1,2} < {
     1,2,3}
True
>>> {
     1,2} <= {
     1,2,3}
True

7.4.2 去重

集合去重复有局限性

# 1. 只能针对不可变类型

# 2. 集合本身是无序的，去重之后无法保留原来的顺序

示例如下

>>> l=['a','b',1,'a','a']
>>> s=set(l)
>>> s # 将列表转成了集合
{
     'b', 'a', 1}
>>> l_new=list(s) # 再将集合转回列表
>>> l_new
['b', 'a', 1] # 去除了重复，但是打乱了顺序

# 针对可变类型，并且保证顺序则需要我们自己写代码实现，例如
l=[
    {
     'name':'lili','age':18,'sex':'male'},
    {
     'name':'jack','age':73,'sex':'male'},
    {
     'name':'tom','age':20,'sex':'female'},
    {
     'name':'lili','age':18,'sex':'male'},
    {
     'name':'lili','age':18,'sex':'male'},
]

new_l=[]

for dic in l:
    if dic not in new_l:
        new_l.append(dic)

print(new_l)
# 结果：既去除了重复，又保证了顺序，而且是针对可变类型的去重
[
    {
     'age': 18, 'sex': 'male', 'name': 'lili'}, 
    {
     'age': 73, 'sex': 'male', 'name': 'jack'}, 
    {
     'age': 20, 'sex': 'female', 'name': 'tom'}
]

7.4.3 其他操作

1.长度

>>> s={
     'a','b','c'}
>>> len(s)
3

2.成员运算

>>> 'c' in s
True

3.循环

>>> for item in s:
...     print(item)
... 
c
a
b

4. 删除

s={
     1,2,3,4}
s.remove(3)  # 有该元素则删除，没有则报错
s.discard(3) # 有责删除，没有则do nothing

5. 更新

s.updata({
     7,8,9,10})  # 更新一组集合
s.add(1)  # 添加单个值

7.5 练习

"""
一.关系运算
　　有如下两个集合，pythons是报名python课程的学员名字集合，linuxs是报名linux课程的学员名字集合
　　pythons={
     'jason','egon','kevin','ricky','gangdan','biubiu'}
　　linuxs={
     'kermit','tony','gangdan'}
　　1. 求出即报名python又报名linux课程的学员名字集合
　　2. 求出所有报名的学生名字集合
　　3. 求出只报名python课程的学员名字
　　4. 求出没有同时这两门课程的学员名字集合
"""
# 求出即报名python又报名linux课程的学员名字集合
>>> pythons & linuxs
# 求出所有报名的学生名字集合
>>> pythons | linuxs
# 求出只报名python课程的学员名字
>>> pythons - linuxs
# 求出没有同时这两门课程的学员名字集合
>>> pythons ^ linuxs

---

八 、可变类型与不可变类型

可变数据类型：值发生改变时，内存地址不变，即id不变，证明在改变原值
不可变类型：值发生改变时，内存地址也发生改变，即id也变，证明是没有在改变原值，是产生了新的值

数字类型:


>>> x = 10
>>> id(x)
1830448896 
>>> x = 20
>>> id(x)
1830448928
# 内存地址改变了，说明整型是不可变数据类型，浮点型也一样

字符串
>>> x = "Jy"
>>> id(x)
938809263920 
>>> x = "Ricky"
>>> id(x)
938809264088
# 内存地址改变了，说明字符串是不可变数据类型

列表
>>> list1 = ['tom','Ricky','egon']
>>> id(list1)
486316639176
>>> list1[2] = 'kevin'
>>> id(list1)
486316639176
>>> list1.append('lili')
>>> id(list1)
486316639176
# 对列表的值进行操作时，值改变但内存地址不变，所以列表是可变数据类型

元组
# 元组内的元素无法修改，指的是元组内索引指向的内存地址不能被修改
>>> t1 = ("tom","jack",[1,2])
>>> t1[0]='TOM' # 报错：TypeError
>>> t1.append('lili') # 报错：TypeError
# 元组内的元素无法修改，指的是元组内索引指向的内存地址不能被修改
>>> t1 = ("tom","jack",[1,2])
>>> id(t1[0]),id(t1[1]),id(t1[2])
(4327403152, 4327403072, 4327422472)
>>> t1[2][0]=111 # 如果元组中存在可变类型，是可以修改，但是修改后的内存地址不变
>>> t1
('tom', 'jack', [111, 2])
>>> id(t1[0]),id(t1[1]),id(t1[2]) # 查看id仍然不变
(4327403152, 4327403072, 4327422472)

字典
>>> dic = {
     'name':'egon','sex':'male','age':18}
>>> 
>>> id(dic)
4327423112
>>> dic['age']=19
>>> dic
{
     'age': 19, 'sex': 'male', 'name': 'egon'}
>>> id(dic)
4327423112
# 对字典进行操作时，值改变的情况下，字典的id也是不变，即字典也是可变数据类型

九 、数据类型总结