Python基础练习2 (数据结构大汇总)
Python基础练习：数据结构大汇总
一、学习内容：
1）列表
2）元组
3）字符串
4）字典
5）集合
6）序列
二、具体学习内容
1. 列表
列表的定义
列表是有序集合，没有固定大小，能够保存任意数量任意类型的 Python 对象，语法为 [元素1, 元素2, ..., 元素n]。
- 关键点是「中括号 []」和「逗号 ,」
- 中括号 把所有元素绑在一起
- 逗号 将每个元素一一分开
创建列表
x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(x, type(x))
# ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday'] 利用range()创建列表
x = list(range(10))
print(x, type(x))
# [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] 利用推导式创建列表
x = [0] * 5
print(x, type(x))
# [0, 0, 0, 0, 0] 注意：
由于list的元素可以是任何对象，因此列表中所保存的是对象的指针。即使保存一个简单的[1,2,3]，也有3个指针和3个整数对象。
x = [a] * 4操作中，只是创建4个指向list的引用，所以一旦a改变，x中4个a也会随之改变。
x = [[0] * 3] * 4
print(x, type(x))
# [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]] #混合列表
mix = [1, 'lsgo', 3.14, [1, 2, 3]]
print(mix, type(mix))
# [1, 'lsgo', 3.14, [1, 2, 3]] 列表内容的添加与删除
列表不像元组，列表内容可更改 (mutable)，因此附加 (append, extend)、插入 (insert)、删除 (remove, pop) 这些操作都可以用在它身上。
fruit = ['pineapple','pear']
fruit.append('1')
fruit.insert(1,'grape') # .insert指定位置 .append 最后添加
print(fruit)
#['pineapple', 'grape', 'pear', '1']
fruit[0:0] = ['Orange'] # 插入的另一个方法
print(fruit)
#['Orange', 'pineapple', 'grape', 'pear', '1']
aList = [123, 'xyz', 'zara', 'abc', 123];
bList = [2009, 'manni'];
aList.extend(bList)
print(aList) # 添加多个元素
#[123, 'xyz', 'zara', 'abc', 123, 2009, 'manni']
fruit.remove('grape') # 删除列表元素
print(fruit)
del fruit[0:2] # 利用 del 关键字删除 ，删除 0，1
print(fruit)
fruit[0] = 'Grapefruit' # 替代列表元素
print(fruit)
"""
['Orange', 'pineapple', 'pear', '1']
['pear', '1']
['Grapefruit', '1']
"""
x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
y = x.pop()
print(y) # Friday
y = x.pop(0)
print(y) # Monday
y = x.pop(-2)
print(y) # Wednesday
print(x) # ['Tuesday', 'Thursday']
严格来说 append 是追加，把一个东西整体添加在列表后，而 extend 是扩展，把一个东西里的所有元素添加在列表后。
remove 和 pop 都可以删除元素，前者是指定具体要删除的元素，后者是指定一个索引。
list.insert(index, obj)在编号index位置插入obj。del var1[, var2 ……]删除单个或多个对象。list.pop([index=-1])移除列表中的一个元素（默认最后一个元素），并且返回该元素的值
获取列表中的元素
- 通过元素的索引值，从列表获取单个元素，注意，列表索引值是从0开始的。
- 通过将索引指定为-1，可让Python返回最后一个列表元素，索引 -2 返回倒数第二个列表元素，以此类推。
x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', ['Thursday', 'Friday']]
print(x[0], type(x[0])) # Monday 切片的通用写法是 start : stop : step
- 情况 1 - “start :”
- 以
step为 1 (默认) 从编号start往列表尾部切片
x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(x[3:]) # ['Thursday', 'Friday']
print(x[-3:]) # ['Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
- 情况 2 - “: stop”
- 以
step为 1 (默认) 从列表头部往编号stop切片。
week = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(week[:3]) # ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday']
print(week[:-3]) # ['Monday', 'Tuesday']
- 情况 3 - “start : stop”
- 以
step为 1 (默认) 从编号start往编号stop切片。
week = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(week[1:3]) # ['Tuesday', 'Wednesday']
print(week[-3:-1]) # ['Wednesday', 'Thursday']
- 情况 4 - “start : stop : step”
- 以具体的
step从编号start往编号stop切片。注意最后把step设为 -1，相当于将列表反向排列。
week = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(week[1:4:2]) # ['Tuesday', 'Thursday']
print(week[:4:2]) # ['Monday', 'Wednesday']
print(week[1::2]) # ['Tuesday', 'Thursday']
print(week[::-1])
# ['Friday', 'Thursday', 'Wednesday', 'Tuesday', 'Monday']
- 情况 5 - " : "
- 复制列表中的所有元素（浅拷贝）。
eek = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(week[:])
- 浅拷贝与深拷贝
list1 = [123, 456, 789, 213]
list2 = list1
list3 = list1[:]
print(list2) # [123, 456, 789, 213]
print(list3) # [123, 456, 789, 213]
list1.sort()
print(list2) # [123, 213, 456, 789]
print(list3) # [123, 456, 789, 213]
list1 = [[123, 456], [789, 213]]
list2 = list1
list3 = list1[:]
print(list2) # [[123, 456], [789, 213]]
print(list3) # [[123, 456], [789, 213]]
list1[0][0] = 111
print(list2) # [[111, 456], [789, 213]]
print(list3) # [[111, 456], [789, 213]]
列表的常用操作符
- 等号操作符：
== - 连接操作符
+ - 重复操作符
* - 成员关系操作符
in、not in
「等号 ==」，只有成员、成员位置都相同时才返回True。
列表拼接有两种方式，用「加号 +」和「乘号 *」，前者首尾拼接，后者复制拼接。
list1 = [123, 456]
list2 = [456, 123]
list3 = [123, 456]
print(list1 == list2) # False
print(list1 == list3) # True
list4 = list1 + list2 # extend()
print(list4) # [123, 456, 456, 123]
list5 = list3 * 3
print(list5) # [123, 456, 123, 456, 123, 456]
list3 *= 3
print(list3) # [123, 456, 123, 456, 123, 456]
print(123 in list3) # True
print(456 not in list3) # False
前面三种方法（append, extend, insert）可对列表增加元素，它们没有返回值，是直接修改了原数据对象。
而将两个list相加，需要创建新的 list 对象，从而需要消耗额外的内存，特别是当 list 较大时，尽量不要使用 “+” 来添加list。
列表的其它方法
list.count(obj) 统计某个元素在列表中出现的次数
list1 = [123, 456] * 3
print(list1) # [123, 456, 123, 456, 123, 456]
num = list1.count(123)
print(num) # 3
list.index(x[, start[, end]]) 从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置
list1 = [123, 456] * 5
print(list1.index(123)) # 0
print(list1.index(123, 1)) # 2
print(list1.index(123, 3, 7)) # 4
list.reverse() 反向列表中元素
x = [123, 456, 789]
x.reverse()
print(x) # [789, 456, 123]
list.sort(key=None, reverse=False) 对原列表进行排序。
key– 主要是用来进行比较的元素，只有一个参数，具体的函数的参数就是取自于可迭代对象中，指定可迭代对象中的一个元素来进行排序。reverse– 排序规则，reverse = True降序，reverse = False升序（默认）。- 该方法没有返回值，但是会对列表的对象进行排序。
x = [123, 456, 789, 213]
x.sort()
print(x)
# [123, 213, 456, 789]
x.sort(reverse=True)
print(x)
# [789, 456, 213, 123]
# 获取列表的第二个元素
def takeSecond(elem):
return elem[1]
x = [(2, 2), (3, 4), (4, 1), (1, 3)]
x.sort(key=takeSecond)
print(x)
# [(4, 1), (2, 2), (1, 3), (3, 4)]
x.sort(key=lambda a: a[0])
print(x)
# [(1, 3), (2, 2), (3, 4), (4, 1)]
2.元组
「元组」定义语法为：(元素1, 元素2, ..., 元素n)
- 小括号把所有元素绑在一起
- 逗号将每个元素一一分开
创建和访问一个元组
- Python 的元组与列表类似，不同之处在于tuple被创建后就不能对其进行修改，类似字符串。
- 元组使用小括号，列表使用方括号。
- 元组与列表类似，也用整数来对它进行索引 (indexing) 和切片 (slicing)。
t1 = (1, 10.31, 'python')
t2 = 1, 10.31, 'python'
print(t1, type(t1))
# (1, 10.31, 'python') print(8 * (8)) # 64
print(8 * (8,)) # (8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8)
创建二维数组
x = (1, 10.31, 'python'), ('data', 11)
print(x)
# ((1, 10.31, 'python'), ('data', 11))
print(x[0])
# (1, 10.31, 'python')
print(x[0][0], x[0][1], x[0][2])
# 1 10.31 python
print(x[0][0:2])
# (1, 10.31)
更新和删除一个元组
week = ('Monday', 'Tuesday', 'Thursday', 'Friday')
week = week[:2] + ('Wednesday',) + week[2:]
print(week) # ('Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday')
元组有不可更改 (immutable) 的性质，因此不能直接给元组的元素赋值，但是只要元组中的元素可更改 (mutable)，那么我们可以直接更改其元素，注意这跟赋值其元素不同。
t1 = (1, 2, 3, [4, 5, 6])
print(t1) # (1, 2, 3, [4, 5, 6])
t1[3][0] = 9
print(t1) # (1, 2, 3, [9, 5, 6])
元组相关的操作符
- 等号操作符：
== - 连接操作符
+ - 重复操作符
* - 成员关系操作符
in、not in
「等号 ==」，只有成员、成员位置都相同时才返回True。
元组拼接有两种方式，用「加号 +」和「乘号 *」，前者首尾拼接，后者复制拼接。
t1 = (123, 456)
t2 = (456, 123)
t3 = (123, 456)
print(t1 == t2) # False
print(t1 == t3) # True
t4 = t1 + t2
print(t4) # (123, 456, 456, 123)
t5 = t3 * 3
print(t5) # (123, 456, 123, 456, 123, 456)
t3 *= 3
print(t3) # (123, 456, 123, 456, 123, 456)
print(123 in t3) # True
print(456 not in t3) # False
内置方法
元组大小和内容都不可更改，因此只有 count 和 index 两种方法。
t = (1, 10.31, 'python')
print(t.count('python')) # 1
print(t.index(10.31)) # 1
count('python')是记录在元组t中该元素出现几次，显然是 1 次index(10.31)是找到该元素在元组t的索引，显然是 1
解压元组
【例子】解压（unpack）一维元组（有几个元素左边括号定义几个变量）
t = (1, 10.31, 'python')
(a, b, c) = t
print(a, b, c)
# 1 10.31 python
解压二维元组（按照元组里的元组结构来定义变量）
t = (1, 10.31, ('OK', 'python'))
(a, b, (c, d)) = t
print(a, b, c, d)
# 1 10.31 OK python
如果你只想要元组其中几个元素，用通配符「*」，英文叫 wildcard，在计算机语言中代表一个或多个元素。下例就是把多个元素丢给了 rest 变量。
t = 1, 2, 3, 4, 5
a, b, *rest, c = t
print(a, b, c) # 1 2 5
print(rest) # [3, 4]
如果你根本不在乎 rest 变量，那么就用通配符「*」加上下划线「_」。
t = 1, 2, 3, 4, 5
a, b, *_ = t
print(a, b) # 1 2
3.字符串
字符串的定义
- Python 中字符串被定义为引号之间的字符集合。
- Python 支持使用成对的 单引号 或 双引号。
t1 = 'i love Python!'
print(t1, type(t1))
# i love Python! - Python 的常用转义字符
| 转义字符 | 描述 |
|---|---|
\\ |
反斜杠符号 |
\' |
单引号 |
\" |
双引号 |
\n |
换行 |
\t |
横向制表符(TAB) |
\r |
回车 |
如果字符串中需要出现单引号或双引号，可以使用转义符号\对字符串中的符号进行转义。
print('let\'s go') # let's go
print("let's go") # let's go
print('C:\\now') # C:\now
print("C:\\Program Files\\Intel\\Wifi\\Help")
# C:\Program Files\Intel\Wifi\Help
原始字符串只需要在字符串前边加一个英文字母 r 即可。
print(r'C:\Program Files\Intel\Wifi\Help')
# C:\Program Files\Intel\Wifi\Help
三引号允许一个字符串跨多行，字符串中可以包含换行符、制表符以及其他特殊字符。
para_str = """这是一个多行字符串的实例
多行字符串可以使用制表符
TAB ( \t )。
也可以使用换行符 [ \n ]。
"""
print(para_str)
# 这是一个多行字符串的实例
# 多行字符串可以使用制表符
# TAB ( )。
# 也可以使用换行符 [
# ]。
para_str = '''这是一个多行字符串的实例
多行字符串可以使用制表符
TAB ( \t )。
也可以使用换行符 [ \n ]。
'''
print(para_str)
# 这是一个多行字符串的实例
# 多行字符串可以使用制表符
# TAB ( )。
# 也可以使用换行符 [
# ]。
字符串的切片与拼接
- 类似于元组具有不可修改性
- 从 0 开始 (和 Java 一样)
- 切片通常写成
start:end这种形式，包括「start索引」对应的元素，不包括「end索引」对应的元素。 - 索引值可正可负，正索引从 0 开始，从左往右；负索引从 -1 开始，从右往左。使用负数索引时，会从最后一个元素开始计数。最后一个元素的位置编号是 -1。
str1 = 'I Love LsgoGroup'
print(str1[:6]) # I Love
print(str1[5]) # e
print(str1[:6] + " 插入的字符串 " + str1[6:])
# I Love 插入的字符串 LsgoGroup
s = 'Python'
print(s) # Python
print(s[2:4]) # th
print(s[-5:-2]) # yth
print(s[2]) # t
print(s[-1]) # n
字符串的常用内置方法
capitalize()将字符串的第一个字符转换为大写。
str2 = 'xiaoxie'
print(str2.capitalize()) # Xiaoxie
lower()转换字符串中所有大写字符为小写。upper()转换字符串中的小写字母为大写。swapcase()将字符串中大写转换为小写，小写转换为大写。
str2 = "DAXIExiaoxie"
print(str2.lower()) # daxiexiaoxie
print(str2.upper()) # DAXIEXIAOXIE
print(str2.swapcase()) # daxieXIAOXIE
count(str, beg= 0,end=len(string))返回str在 string 里面出现的次数，如果beg或者end指定则返回指定范围内str出现的次数。
str2 = "DAXIExiaoxie"
print(str2.count('xi')) # 2
endswith(suffix, beg=0, end=len(string))检查字符串是否以指定子字符串suffix结束，如果是，返回 True，否则返回 False。如果beg和end指定值，则在指定范围内检查。startswith(substr, beg=0,end=len(string))检查字符串是否以指定子字符串substr开头，如果是，返回 True，否则返回 False。如果beg和end指定值，则在指定范围内检查。
str2 = "DAXIExiaoxie"
print(str2.endswith('ie')) # True
print(str2.endswith('xi')) # False
print(str2.startswith('Da')) # False
print(str2.startswith('DA')) # True
find(str, beg=0, end=len(string))检测str是否包含在字符串中，如果指定范围beg和end，则检查是否包含在指定范围内，如果包含，返回开始的索引值，否则返回 -1。rfind(str, beg=0,end=len(string))类似于find()函数，不过是从右边开始查找。
str2 = "DAXIExiaoxie"
print(str2.find('xi')) # 5
print(str2.find('ix')) # -1
print(str2.rfind('xi')) # 9
isnumeric()如果字符串中只包含数字字符，则返回 True，否则返回 False。
str3 = '12345'
print(str3.isnumeric()) # True
str3 += 'a'
print(str3.isnumeric()) # False
ljust(width[, fillchar])返回一个原字符串左对齐，并使用fillchar（默认空格）填充至长度width的新字符串。rjust(width[, fillchar])返回一个原字符串右对齐，并使用fillchar（默认空格）填充至长度width的新字符串。
str4 = '1101'
print(str4.ljust(8, '0')) # 11010000
print(str4.rjust(8, '0')) # 00001101
lstrip([chars])截掉字符串左边的空格或指定字符。rstrip([chars])删除字符串末尾的空格或指定字符。strip([chars])在字符串上执行lstrip()和rstrip()。
str5 = ' I Love LsgoGroup '
print(str5.lstrip()) # 'I Love LsgoGroup '
print(str5.lstrip().strip('I')) # ' Love LsgoGroup '
print(str5.rstrip()) # ' I Love LsgoGroup'
print(str5.strip()) # 'I Love LsgoGroup'
print(str5.strip().strip('p')) # 'I Love LsgoGrou'
partition(sub)找到子字符串sub，把字符串分为一个三元组(pre_sub,sub,fol_sub)，如果字符串中不包含sub则返回('原字符串','','')。rpartition(sub)类似于partition()方法，不过是从右边开始查找。
str5 = ' I Love LsgoGroup '
print(str5.strip().partition('o')) # ('I L', 'o', 've LsgoGroup')
print(str5.strip().partition('m')) # ('I Love LsgoGroup', '', '')
print(str5.strip().rpartition('o')) # ('I Love LsgoGr', 'o', 'up')
replace(old, new [, max])把 将字符串中的old替换成new，如果max指定，则替换不超过max次。
str5 = ' I Love LsgoGroup '
print(str5.strip().replace('I', 'We')) # We Love LsgoGroup
split(str="", num)不带参数默认是以空格为分隔符切片字符串，如果num参数有设置，则仅分隔num个子字符串，返回切片后的子字符串拼接的列表。
str5 = ' I Love LsgoGroup '
print(str5.strip().split()) # ['I', 'Love', 'LsgoGroup']
print(str5.strip().split('o')) # ['I L', 've Lsg', 'Gr', 'up']
u = "www.baidu.com.cn"
# 使用默认分隔符
print(u.split()) # ['www.baidu.com.cn']
# 以"."为分隔符
print((u.split('.'))) # ['www', 'baidu', 'com', 'cn']
# 分割0次
print((u.split(".", 0))) # ['www.baidu.com.cn']
# 分割一次
print((u.split(".", 1))) # ['www', 'baidu.com.cn']
# 分割两次
print(u.split(".", 2)) # ['www', 'baidu', 'com.cn']
# 分割两次，并取序列为1的项
print((u.split(".", 2)[1])) # baidu
# 分割两次，并把分割后的三个部分保存到三个变量
u1, u2, u3 = u.split(".", 2)
print(u1) # www
print(u2) # baidu
print(u3) # com.cn
去掉换行符
c = '''say
hello
baby'''
print(c)
# say
# hello
# baby
print(c.split('\n')) # ['say', 'hello', 'baby']
string = "hello boy<[www.baidu.com]>byebye"
print(string.split('[')[1].split(']')[0]) # www.baidu.com
print(string.split('[')[1].split(']')[0].split('.')) # ['www', 'baidu', 'com']
splitlines([keepends])按照行(’\r’, ‘\r\n’, \n’)分隔，返回一个包含各行作为元素的列表，如果参数keepends为 False，不包含换行符，如果为 True，则保留换行符。
str6 = 'I \n Love \n LsgoGroup'
print(str6.splitlines()) # ['I ', ' Love ', ' LsgoGroup']
print(str6.splitlines(True)) # ['I \n', ' Love \n', ' LsgoGroup']
maketrans(intab, outtab)创建字符映射的转换表，第一个参数是字符串，表示需要转换的字符，第二个参数也是字符串表示转换的目标。translate(table, deletechars="")根据参数table给出的表，转换字符串的字符，要过滤掉的字符放到deletechars参数中。
str7 = 'this is string example....wow!!!'
intab = 'aeiou'
outtab = '12345'
trantab = str7.maketrans(intab, outtab)
print(trantab) # {97: 49, 111: 52, 117: 53, 101: 50, 105: 51}
print(str7.translate(trantab)) # th3s 3s str3ng 2x1mpl2....w4w!!!
字符串格式化
format格式化函数
tr8 = "{0} Love {1}".format('I', 'Lsgogroup') # 位置参数
print(str8) # I Love Lsgogroup
str8 = "{a} Love {b}".format(a='I', b='Lsgogroup') # 关键字参数
print(str8) # I Love Lsgogroup
str8 = "{0} Love {b}".format('I', b='Lsgogroup') # 位置参数要在关键字参数之前
print(str8) # I Love Lsgogroup
str8 = '{0:.2f}{1}'.format(27.658, 'GB') # 保留小数点后两位
print(str8) # 27.66GB
| 符 号 | 描述 |
|---|---|
| %c | 格式化字符及其ASCII码 |
| %s | 格式化字符串，用str()方法处理对象 |
| %r | 格式化字符串，用rper()方法处理对象 |
| %d | 格式化整数 |
| %o | 格式化无符号八进制数 |
| %x | 格式化无符号十六进制数 |
| %X | 格式化无符号十六进制数（大写） |
| %f | 格式化浮点数字，可指定小数点后的精度 |
| %e | 用科学计数法格式化浮点数 |
| %E | 作用同%e，用科学计数法格式化浮点数 |
| %g | 根据值的大小决定使用%f或%e |
| %G | 作用同%g，根据值的大小决定使用%f或%E |
print('%c' % 97) # a
print('%c %c %c' % (97, 98, 99)) # a b c
print('%d + %d = %d' % (4, 5, 9)) # 4 + 5 = 9
print("我叫 %s 今年 %d 岁!" % ('小明', 10)) # 我叫 小明 今年 10 岁!
print('%o' % 10) # 12
print('%x' % 10) # a
print('%X' % 10) # A
print('%f' % 27.658) # 27.658000
print('%e' % 27.658) # 2.765800e+01
print('%E' % 27.658) # 2.765800E+01
print('%g' % 27.658) # 27.658
text = "I am %d years old." % 22
print("I said: %s." % text) # I said: I am 22 years old..
print("I said: %r." % text) # I said: 'I am 22 years old.'
- 格式化操作符辅助指令
| 符号 | 功能 |
|---|---|
m.n |
m 是显示的最小总宽度,n 是小数点后的位数（如果可用的话） |
- |
用作左对齐 |
+ |
在正数前面显示加号( + ) |
# |
在八进制数前面显示零(‘0’)，在十六进制前面显示’0x’或者’0X’(取决于用的是’x’还是’X’) |
0 |
显示的数字前面填充’0’而不是默认的空格 |
print('%5.1f' % 27.658) # ' 27.7'
print('%.2e' % 27.658) # 2.77e+01
print('%10d' % 10) # ' 10'
print('%-10d' % 10) # '10 '
print('%+d' % 10) # +10
print('%#o' % 10) # 0o12
print('%#x' % 108) # 0x6c
print('%010d' % 5) # 0000000005
4.字典
可变类型与不可变类型
- 序列是以连续的整数为索引，与此不同的是，字典以"关键字"为索引，关键字可以是任意不可变类型，通常用字符串或数值。
- 字典是 Python 唯一的一个 映射类型，字符串、元组、列表属于序列类型。
那么如何快速判断一个数据类型 X 是不是可变类型的呢？两种方法：
- 麻烦方法：用
id(X)函数，对 X 进行某种操作，比较操作前后的id，如果不一样，则X不可变，如果一样，则X可变。 - 便捷方法：用
hash(X)，只要不报错，证明X可被哈希，即不可变，反过来不可被哈希，即可变。
i = 1
print(id(i)) # 140732167000896
i = i + 2
print(id(i)) # 140732167000960
l = [1, 2]
print(id(l)) # 4300825160
l.append('Python')
print(id(l)) # 4300825160
- 整数
i在加 1 之后的id和之前不一样，因此加完之后的这个i(虽然名字没变)，但不是加之前的那个i了，因此整数是不可变类型。 - 列表
l在附加'Python'之后的id和之前一样，因此列表是可变类型。
print(hash('Name')) # 7047218704141848153
print(hash((1, 2, 'Python'))) # 1704535747474881831
print(hash([1, 2, 'Python']))
# TypeError: unhashable type: 'list'
print(hash({1, 2, 3}))
# TypeError: unhashable type: 'set'
- 数值、字符和元组 都能被哈希，因此它们是不可变类型。
- 列表、集合、字典不能被哈希，因此它是可变类型。
字典的定义
字典 是无序的 键:值（key:value）对集合，键必须是互不相同的（在同一个字典之内）。
dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的。dict查找和插入的速度极快，不会随着key的增加而增加，但是需要占用大量的内存。
字典 定义语法为 {元素1, 元素2, ..., 元素n}
- 其中每一个元素是一个「键值对」-- 键:值 (
key:value) - 关键点是「大括号 {}」,「逗号 ,」和「冒号 :」
- 大括号 – 把所有元素绑在一起
- 逗号 – 将每个键值对分开
- 冒号 – 将键和值分开
创建和访问字典
brand = ['李宁', '耐克', '阿迪达斯']
slogan = ['一切皆有可能', 'Just do it', 'Impossible is nothing']
print('耐克的口号是:', slogan[brand.index('耐克')])
# 耐克的口号是: Just do it
dic = {'李宁': '一切皆有可能', '耐克': 'Just do it', '阿迪达斯': 'Impossible is nothing'}
print('耐克的口号是:', dic['耐克'])
# 耐克的口号是: Just do it
通过字符串或数值作为key来创建字典。
dic1 = {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}
print(dic1) # {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}
print(dic1[1]) # one
print(dic1[4]) # KeyError: 4
dic2 = {'rice': 35, 'wheat': 101, 'corn': 67}
print(dic2) # {'wheat': 101, 'corn': 67, 'rice': 35}
print(dic2['rice']) # 35
注意：如果我们取的键在字典中不存在，会直接报错KeyError。
通过元组作为key来创建字典，但一般不这样使用。
dic = {(1, 2, 3): "Tom", "Age": 12, 3: [3, 5, 7]}
print(dic) # {(1, 2, 3): 'Tom', 'Age': 12, 3: [3, 5, 7]}
print(type(dic)) # 通过构造函数dict来创建字典。
dict()创建一个空的字典。
通过key直接把数据放入字典中，但一个key只能对应一个value，多次对一个key放入 value，后面的值会把前面的值冲掉
dic = dict()
dic['a'] = 1
dic['b'] = 2
dic['c'] = 3
print(dic)
# {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
dic['a'] = 11
print(dic)
# {'a': 11, 'b': 2, 'c': 3}
dic['d'] = 4
print(dic)
# {'a': 11, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
dict(mapping)new dictionary initialized from a mapping object’s (key, value) pairs
dic1 = dict([('apple', 4139), ('peach', 4127), ('cherry', 4098)])
print(dic1) # {'cherry': 4098, 'apple': 4139, 'peach': 4127}
dic2 = dict((('apple', 4139), ('peach', 4127), ('cherry', 4098)))
print(dic2) # {'peach': 4127, 'cherry': 4098, 'apple': 4139}
dict(**kwargs)-> new dictionary initialized with the name=value pairs in the keyword argument list. For example: dict(one=1, two=2)
这种情况下，键只能为字符串类型，并且创建的时候字符串不能加引号，加上就会直接报语法错误。
dic = dict(name='Tom', age=10)
print(dic) # {'name': 'Tom', 'age': 10}
print(type(dic)) # 字典的内置方法
dict.fromkeys(seq[, value])用于创建一个新字典，以序列seq中元素做字典的键，value为字典所有键对应的初始值。
seq = ('name', 'age', 'sex')
dic1 = dict.fromkeys(seq)
print(dic1)
# {'name': None, 'age': None, 'sex': None}
dic2 = dict.fromkeys(seq, 10)
print(dic2)
# {'name': 10, 'age': 10, 'sex': 10}
dic3 = dict.fromkeys(seq, ('小马', '8', '男'))
print(dic3)
# {'name': ('小马', '8', '男'), 'age': ('小马', '8', '男'), 'sex': ('小马', '8', '男')}
dict.keys()返回一个可迭代对象，可以使用list()来转换为列表，列表为字典中的所有键。
dic = {'Name': 'lsgogroup', 'Age': 7}
print(dic.keys()) # dict_keys(['Name', 'Age'])
lst = list(dic.keys()) # 转换为列表
print(lst) # ['Name', 'Age']
dict.values()返回一个迭代器，可以使用list()来转换为列表，列表为字典中的所有值。
dic = {'Sex': 'female', 'Age': 7, 'Name': 'Zara'}
print(dic.values())
# dict_values(['female', 7, 'Zara'])
print(list(dic.values()))
# [7, 'female', 'Zara']
dict.items()以列表返回可遍历的 (键, 值) 元组数组。
dic = {'Name': 'Lsgogroup', 'Age': 7}
print(dic.items())
# dict_items([('Name', 'Lsgogroup'), ('Age', 7)])
print(tuple(dic.items()))
# (('Name', 'Lsgogroup'), ('Age', 7))
print(list(dic.items()))
# [('Name', 'Lsgogroup'), ('Age', 7)]
dict.get(key, default=None)返回指定键的值，如果值不在字典中返回默认值。
dic = {'Name': 'Lsgogroup', 'Age': 27}
print("Age 值为 : %s" % dic.get('Age')) # Age 值为 : 27
print("Sex 值为 : %s" % dic.get('Sex', "NA")) # Sex 值为 : NA
print(dic) # {'Name': 'Lsgogroup', 'Age': 27}
dict.setdefault(key, default=None)和get()方法 类似, 如果键不存在于字典中，将会添加键并将值设为默认值。
dic = {'Name': 'Lsgogroup', 'Age': 7}
print("Age 键的值为 : %s" % dic.setdefault('Age', None)) # Age 键的值为 : 7
print("Sex 键的值为 : %s" % dic.setdefault('Sex', None)) # Sex 键的值为 : None
print(dic)
# {'Age': 7, 'Name': 'Lsgogroup', 'Sex': None}
key in dictin操作符用于判断键是否存在于字典中，如果键在字典 dict 里返回true，否则返回false。而not in操作符刚好相反，如果键在字典 dict 里返回false，否则返回true。
dic = {'Name': 'Lsgogroup', 'Age': 7}
# in 检测键 Age 是否存在
if 'Age' in dic:
print("键 Age 存在")
else:
print("键 Age 不存在")
# 检测键 Sex 是否存在
if 'Sex' in dic:
print("键 Sex 存在")
else:
print("键 Sex 不存在")
# not in 检测键 Age 是否存在
if 'Age' not in dic:
print("键 Age 不存在")
else:
print("键 Age 存在")
# 键 Age 存在
# 键 Sex 不存在
# 键 Age 存在
dict.pop(key[,default])删除字典给定键key所对应的值，返回值为被删除的值。key值必须给出。若key不存在，则返回default值。del dict[key]删除字典给定键key所对应的值。
dic1 = {1: "a", 2: [1, 2]}
print(dic1.pop(1), dic1) # a {2: [1, 2]}
# 设置默认值，必须添加，否则报错
print(dic1.pop(3, "nokey"), dic1) # nokey {2: [1, 2]}
del dic1[2]
print(dic1) # {}
dict.popitem()随机返回并删除字典中的一对键和值，如果字典已经为空，却调用了此方法，就报出KeyError异常。
dic1 = {1: "a", 2: [1, 2]}
print(dic1.popitem()) # {2: [1, 2]}
print(dic1) # (1, 'a')
dict.clear()用于删除字典内所有元素。
dic = {'Name': 'Zara', 'Age': 7}
print("字典长度 : %d" % len(dic)) # 字典长度 : 2
dic.clear()
print("字典删除后长度 : %d" % len(dic))
# 字典删除后长度 : 0
dict.copy()返回一个字典的浅复制。
dic1 = {'Name': 'Lsgogroup', 'Age': 7, 'Class': 'First'}
dic2 = dic1.copy()
print("dic2")
# {'Age': 7, 'Name': 'Lsgogroup', 'Class': 'First'}
直接赋值和 copy 的区别
dic1 = {'user': 'lsgogroup', 'num': [1, 2, 3]}
# 引用对象
dic2 = dic1
# 浅拷贝父对象（一级目录），子对象（二级目录）不拷贝，还是引用
dic3 = dic1.copy()
print(id(dic1)) # 148635574728
print(id(dic2)) # 148635574728
print(id(dic3)) # 148635574344
# 修改 data 数据
dic1['user'] = 'root'
dic1['num'].remove(1)
# 输出结果
print(dic1) # {'user': 'root', 'num': [2, 3]}
print(dic2) # {'user': 'root', 'num': [2, 3]}
print(dic3) # {'user': 'runoob', 'num': [2, 3]}
dict.update(dict2)把字典参数dict2的key:value对 更新到字典dict里。
dic = {'Name': 'Lsgogroup', 'Age': 7}
dic2 = {'Sex': 'female', 'Age': 8}
dic.update(dic2)
print(dic)
# {'Sex': 'female', 'Age': 8, 'Name': 'Lsgogroup'}
5.集合
Python 中set与dict类似，也是一组key的集合，但不存储value。由于key不能重复，所以，在set中，没有重复的key。
注意，key为不可变类型，即可哈希的值。
num = {}
print(type(num)) # 集合的创建
- 先创建对象再加入元素。
- 在创建空集合的时候只能使用
s = set()，因为s = {}创建的是空字典。
basket = set()
basket.add('apple')
basket.add('banana')
print(basket) # {'banana', 'apple'}
- 直接把一堆元素用花括号括起来
{元素1, 元素2, ..., 元素n}。 - 重复元素在
set中会被自动被过滤。
basket = {'apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana'}
print(basket) # {'banana', 'apple', 'pear', 'orange'}
- 使用
set(value)工厂函数，把列表或元组转换成集合。
a = set('abracadabra')
print(a)
# {'r', 'b', 'd', 'c', 'a'}
b = set(("Google", "Lsgogroup", "Taobao", "Taobao"))
print(b)
# {'Taobao', 'Lsgogroup', 'Google'}
c = set(["Google", "Lsgogroup", "Taobao", "Google"])
print(c)
# {'Taobao', 'Lsgogroup', 'Google'}
去掉列表中重复的元素
lst = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 5, 3, 1]
temp = []
for item in lst:
if item not in temp:
temp.append(item)
print(temp) # [0, 1, 2, 3, 4, 5]
a = set(lst)
print(list(a)) # [0, 1, 2, 3, 4, 5]
从结果发现集合的两个特点：无序 (unordered) 和唯一 (unique)。
由于 set 存储的是无序集合，所以我们不可以为集合创建索引或执行切片(slice)操作，也没有键(keys)可用来获取集合中元素的值，但是可以判断一个元素是否在集合中。
访问集合中的值
- 可以使用
len()內建函数得到集合的大小。
s = set(['Google', 'Baidu', 'Taobao'])
print(len(s)) # 3
- 可以使用
for把集合中的数据一个个读取出来。
s = set(['Google', 'Baidu', 'Taobao'])
for item in s:
print(item)
# Baidu
# Google
# Taobao
- 可以通过
in或not in判断一个元素是否在集合中已经存在
s = set(['Google', 'Baidu', 'Taobao'])
print('Taobao' in s) # True
print('Facebook' not in s) # True
集合的内置方法
set.add(elmnt)用于给集合添加元素，如果添加的元素在集合中已存在，则不执行任何操作。
fruits = {"apple", "banana", "cherry"}
fruits.add("orange")
print(fruits)
# {'orange', 'cherry', 'banana', 'apple'}
fruits.add("apple")
print(fruits)
# {'orange', 'cherry', 'banana', 'apple'}
set.update(set)用于修改当前集合，可以添加新的元素或集合到当前集合中，如果添加的元素在集合中已存在，则该元素只会出现一次，重复的会忽略。
x = {"apple", "banana", "cherry"}
y = {"google", "baidu", "apple"}
x.update(y)
print(x)
# {'cherry', 'banana', 'apple', 'google', 'baidu'}
y.update(["lsgo", "dreamtech"])
print(y)
# {'lsgo', 'baidu', 'dreamtech', 'apple', 'google'}
set.remove(item)用于移除集合中的指定元素。如果元素不存在，则会发生错误。
fruits = {"apple", "banana", "cherry"}
fruits.remove("banana")
print(fruits) # {'apple', 'cherry'}
set.discard(value)用于移除指定的集合元素。remove()方法在移除一个不存在的元素时会发生错误，而discard()方法不会。
fruits = {"apple", "banana", "cherry"}
fruits.discard("banana")
print(fruits) # {'apple', 'cherry'}
set.pop()用于随机移除一个元素。
fruits = {"apple", "banana", "cherry"}
x = fruits.pop()
print(fruits) # {'cherry', 'apple'}
print(x) # banana
由于 set 是无序和无重复元素的集合，所以两个或多个 set 可以做数学意义上的集合操作。
set.intersection(set1, set2)返回两个集合的交集。set1 & set2返回两个集合的交集。set.intersection_update(set1, set2)交集，在原始的集合上移除不重叠的元素。
a = set('abracadabra')
b = set('alacazam')
print(a) # {'r', 'a', 'c', 'b', 'd'}
print(b) # {'c', 'a', 'l', 'm', 'z'}
c = a.intersection(b)
print(c) # {'a', 'c'}
print(a & b) # {'c', 'a'}
print(a) # {'a', 'r', 'c', 'b', 'd'}
a.intersection_update(b)
print(a) # {'a', 'c'}
set.union(set1, set2)返回两个集合的并集。set1 | set2返回两个集合的并集。
a = set('abracadabra')
b = set('alacazam')
print(a) # {'r', 'a', 'c', 'b', 'd'}
print(b) # {'c', 'a', 'l', 'm', 'z'}
print(a | b)
# {'l', 'd', 'm', 'b', 'a', 'r', 'z', 'c'}
c = a.union(b)
print(c)
# {'c', 'a', 'd', 'm', 'r', 'b', 'z', 'l'}
set.difference(set)返回集合的差集。set1 - set2返回集合的差集。set.difference_update(set)集合的差集，直接在原来的集合中移除元素，没有返回值。
a = set('abracadabra')
b = set('alacazam')
print(a) # {'r', 'a', 'c', 'b', 'd'}
print(b) # {'c', 'a', 'l', 'm', 'z'}
c = a.difference(b)
print(c) # {'b', 'd', 'r'}
print(a - b) # {'d', 'b', 'r'}
print(a) # {'r', 'd', 'c', 'a', 'b'}
a.difference_update(b)
print(a) # {'d', 'r', 'b'}
set.symmetric_difference(set)返回集合的异或。set1 ^ set2返回集合的异或。set.symmetric_difference_update(set)移除当前集合中在另外一个指定集合相同的元素，并将另外一个指定集合中不同的元素插入到当前集合中。
a = set('abracadabra')
b = set('alacazam')
print(a) # {'r', 'a', 'c', 'b', 'd'}
print(b) # {'c', 'a', 'l', 'm', 'z'}
c = a.symmetric_difference(b)
print(c) # {'m', 'r', 'l', 'b', 'z', 'd'}
print(a ^ b) # {'m', 'r', 'l', 'b', 'z', 'd'}
print(a) # {'r', 'd', 'c', 'a', 'b'}
a.symmetric_difference_update(b)
print(a) # {'r', 'b', 'm', 'l', 'z', 'd'}
set.issubset(set)判断集合是不是被其他集合包含，如果是则返回 True，否则返回 False。set1 <= set2判断集合是不是被其他集合包含，如果是则返回 True，否则返回 False。
x = {"a", "b", "c"}
y = {"f", "e", "d", "c", "b", "a"}
z = x.issubset(y)
print(z) # True
print(x <= y) # True
x = {"a", "b", "c"}
y = {"f", "e", "d", "c", "b"}
z = x.issubset(y)
print(z) # False
print(x <= y) # False
set.issuperset(set)用于判断集合是不是包含其他集合，如果是则返回 True，否则返回 False。set1 >= set2判断集合是不是包含其他集合，如果是则返回 True，否则返回 False。
x = {"f", "e", "d", "c", "b", "a"}
y = {"a", "b", "c"}
z = x.issuperset(y)
print(z) # True
print(x >= y) # True
x = {"f", "e", "d", "c", "b"}
y = {"a", "b", "c"}
z = x.issuperset(y)
print(z) # False
print(x >= y) # False
set.isdisjoint(set)用于判断两个集合是不是不相交，如果是返回 True，否则返回 False。
x = {"f", "e", "d", "c", "b"}
y = {"a", "b", "c"}
z = x.isdisjoint(y)
print(z) # False
x = {"f", "e", "d", "m", "g"}
y = {"a", "b", "c"}
z = x.isdisjoint(y)
print(z) # True
集合的转换
se = set(range(4))
li = list(se)
tu = tuple(se)
print(se, type(se)) # {0, 1, 2, 3} 不可变集合
Python 提供了不能改变元素的集合的实现版本，即不能增加或删除元素，类型名叫frozenset。需要注意的是frozenset仍然可以进行集合操作，只是不能用带有update的方法。
frozenset([iterable])返回一个冻结的集合，冻结后集合不能再添加或删除任何元素。
a = frozenset(range(10)) # 生成一个新的不可变集合
print(a)
# frozenset({0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9})
b = frozenset('lsgogroup')
print(b)
# frozenset({'g', 's', 'p', 'r', 'u', 'o', 'l'})
5.序列
在 Python 中，序列类型包括字符串、列表、元组、集合和字典，这些序列支持一些通用的操作，但比较特殊的是，集合和字典不支持索引、切片、相加和相乘操作。
针对序列的内置函数
list(sub)把一个可迭代对象转换为列表。
a = list()
print(a) # []
b = 'I Love LsgoGroup'
b = list(b)
print(b)
# ['I', ' ', 'L', 'o', 'v', 'e', ' ', 'L', 's', 'g', 'o', 'G', 'r', 'o', 'u', 'p']
c = (1, 1, 2, 3, 5, 8)
c = list(c)
print(c) # [1, 1, 2, 3, 5, 8]
tuple(sub)把一个可迭代对象转换为元组。
a = tuple()
print(a) # ()
b = 'I Love LsgoGroup'
b = tuple(b)
print(b)
# ('I', ' ', 'L', 'o', 'v', 'e', ' ', 'L', 's', 'g', 'o', 'G', 'r', 'o', 'u', 'p')
c = [1, 1, 2, 3, 5, 8]
c = tuple(c)
print(c) # (1, 1, 2, 3, 5, 8)
str(obj)把obj对象转换为字符串
a = 123
a = str(a)
print(a) # 123
len(s)返回对象（字符、列表、元组等）长度或元素个数。s– 对象。
a = list()
print(len(a)) # 0
b = ('I', ' ', 'L', 'o', 'v', 'e', ' ', 'L', 's', 'g', 'o', 'G', 'r', 'o', 'u', 'p')
print(len(b)) # 16
c = 'I Love LsgoGroup'
print(len(c)) # 16
max(sub)返回序列或者参数集合中的最大值
print(max(1, 2, 3, 4, 5)) # 5
print(max([-8, 99, 3, 7, 83])) # 99
print(max('IloveLsgoGroup')) # v
min(sub)返回序列或参数集合中的最小值
print(min(1, 2, 3, 4, 5)) # 1
print(min([-8, 99, 3, 7, 83])) # -8
print(min('IloveLsgoGroup')) # G
sum(iterable[, start=0])返回序列iterable与可选参数start的总和。
print(sum([1, 3, 5, 7, 9])) # 25
print(sum([1, 3, 5, 7, 9], 10)) # 35
print(sum((1, 3, 5, 7, 9))) # 25
print(sum((1, 3, 5, 7, 9), 20)) # 45
sorted(iterable, key=None, reverse=False)对所有可迭代的对象进行排序操作。iterable– 可迭代对象。key– 主要是用来进行比较的元素，只有一个参数，具体的函数的参数就是取自于可迭代对象中，指定可迭代对象中的一个元素来进行排序。reverse– 排序规则，reverse = True降序 ，reverse = False升序（默认）。- 返回重新排序的列表。
x = [-8, 99, 3, 7, 83]
print(sorted(x)) # [-8, 3, 7, 83, 99]
print(sorted(x, reverse=True)) # [99, 83, 7, 3, -8]
t = ({"age": 20, "name": "a"}, {"age": 25, "name": "b"}, {"age": 10, "name": "c"})
x = sorted(t, key=lambda a: a["age"])
print(x)
# [{'age': 10, 'name': 'c'}, {'age': 20, 'name': 'a'}, {'age': 25, 'name': 'b'}]
reversed(seq)函数返回一个反转的迭代器。seq– 要转换的序列，可以是 tuple, string, list 或 range。
s = 'lsgogroup'
x = reversed(s)
print(type(x)) # enumerate(sequence, [start=0])
【例子】用于将一个可遍历的数据对象(如列表、元组或字符串)组合为一个索引序列，同时列出数据和数据下标，一般用在 for 循环当中。
seasons = ['Spring', 'Summer', 'Fall', 'Winter']
a = list(enumerate(seasons))
print(a)
# [(0, 'Spring'), (1, 'Summer'), (2, 'Fall'), (3, 'Winter')]
b = list(enumerate(seasons, 1))
print(b)
# [(1, 'Spring'), (2, 'Summer'), (3, 'Fall'), (4, 'Winter')]
for i, element in a:
print('{0},{1}'.format(i, element))
# 0,Spring
# 1,Summer
# 2,Fall
# 3,Winter
zip(iter1 [,iter2 [...]])- 用于将可迭代的对象作为参数，将对象中对应的元素打包成一个个元组，然后返回由这些元组组成的对象，这样做的好处是节约了不少的内存。
- 我们可以使用
list()转换来输出列表。 - 如果各个迭代器的元素个数不一致，则返回列表长度与最短的对象相同，利用
*号操作符，可以将元组解压为列表。
a = [1, 2, 3]
b = [4, 5, 6]
c = [4, 5, 6, 7, 8]
zipped = zip(a, b)
print(zipped) # 三、学习感想
- 主要是学习python的数据结构
- 从简单到深入还是需要较长时间进行琢磨与练习，还是需要多多练习，才能熟练运用各个结构，是数据分析的基本条件
四、本章学习目标
- 对数据结构的添加，删除等基本操作可以熟练使用