Python知识点汇总--Python基础（组合数据类型）

一、什么是组合数据类型（列表、元组、集合、字典）

1.Python中常用的序列类型有字符串、列表和元组

Python中的序列支持双向索引：正向递增索引和反向递减索引正向递增索引从左向右依次递增，第一个元素的索引为0，第二个元素的索引为1，以此类推；反向递减索引从右向左依次递减，从右数第一个元素的索引为-1，第二个元素的索引为-2，以此类推。

 2.Python集合具备确定性、互异性和无序性三个特性。Python要求放入集合中的元素必须是不可变类型，Python中的整型、浮点型、字符串类型和元组属于不可变类型，列表、字典及集合本身都属于可变的数据类型

        （1）确定性：给定一个集合，那么任何一个元素是否在集合中就确定了。

        （2）互异性：集合中的元素互不相同。

        （3）无序性：集合中的元素没有顺序，顺序不同但元素相同的集合可视为同一集合。

3.映射类型以键值对的形式存储元素，键值对中的键与值之间存在映射关系。字典（dict）是Python唯一的内置映射类型，字典的键必须遵守以下两个原则：

        （1）每个键只能对应一个值，不允许同一个键在字典中重复出现。

        （2）字典中的键是不可变类型。

二、列表

1.创建列表：Python列表的创建方式非常简单，既可以直接使用中括号“[]”创建，也可以使用内置的list()函数快速创建。

list_one = []      	 # 使用[]创建空列表
list_two = list() 	 # 使用list()创建空列表

 2.访问列表元素：列表中的元素可以通过索引或切片这两种方式进行访问，也可以在循环中依次访问。

list = ["a","b","c","d","e"]

print(list[1]) # "b"

for i in list:
    print(i,end='') 

3.添加列表元素：向列表中添加元素是非常常见的一种列表操作，Python提供了append()、extend()和insert()这几个方法

append():在列表末尾添加元素

extend():在列表末尾添加另一个序列的所有元素

insert():按照索引将元素插入列表的指定位置

list_one = ["a","b","c"]
list_two = ["d","e"]

list_one.append("f")
list_one.extend(list_two)
list_one.insert(0,"hello")
print(list_one) # ['hello', 'a', 'b', 'c', 'f', 'd', 'e']

3.列表元素排序：列表的排序是将元素按照某种规定进行排列。列表中常用的排序方法有sort()、reverse()、sorted()。

sort():对列表元素进行排序，不会产生新列表，会覆盖原列表

reverse():对列表元素进行排序，结果为倒序，覆盖原列表

sorted()：对列表元素进行排序，会产生新列表，原列表不受影响

4.删除列表元素：删除列表元素的常用方式有del语句、remove()方法、pop()方法和clear()方法。

del():删除列表中指定位置的元素

remove():传入一个元素，然后删掉匹配到的第一个元素

pop():移除列表中的某个元素，若未指定具体元素，则移除列表中的最后一个元素

clear():清空列表中的元素，列表依然存在

list = ["a","a","b","c","d","e"]

del list[2]
list.remove("a")
list.pop()
print(list) # ['a', 'c', 'd']

5.列表推导式：列表推导式是符合Python语法规则的复合表达式，它用于以简洁的方式根据已有的列表构建满足特定需求的列表。列表推导式的基本格式如下：

[exp for x in list]

li = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]
x = [x**2 for x in li]
print(x) # [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

列表推导式还可以结合if判断语句或for循环嵌套，生成更灵活的列表

li = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]
x = [x**2 for x in li if x > 5]
print(x) # [36, 49, 64, 81]

三、元组

元组的表现形式为一组包含在圆括号“()”中、由逗号分隔的元素，元组中元素的个数、类型不受限制。除了使用()构建元组外，还可以使用内置函数tuple()构建元组

t1 = ()  # 使用()构建元组
t2 = tuple()  # 使用tuple构建元组

当使用圆括号“()”创建元组时，如果元组中只包含一个元素，那么需要在该元素的后面添加逗号，从而保证Python解释器能够识别其为元组类型。

t1 = ('python') 
t2 = ('python',)
print(type(t1)) # 
print(type(t2)) # 

 元组支持以索引和切片方式访问元组的元素，也支持在循环中遍历元组

四、集合

Python的集合（set）本身是可变类型，但Python要求放入集合中的元素必须是不可变类型。大括号“{}”或内置函数set()均可构建集合。

s1 = {1}	 # 使用{}构建集合

s2 = set([1,2])	 # 使用set构建元组

需要注意，使用{}不能创建空集合（不包含元素的{}创建的是字典变量），空集合只能利用set()函数创建。

set_demo1 = {}
set_demo2 = set()
print(type(set_demo1)) # 
print(type(set_demo2)) # 

集合是可变的，集合中的元素可以动态增加或删除。Python提供了一些内置方法来操作集合，常见内置方法如下：

 

 集合也可以利用推导式创建，集合推导式的格式与列表推导式相似，区别在于集合推导式外侧为大括号“{}”，具体如下：

{exp for x in set if cond}

set = {x*y for x in {1,2,3,4} for y in {1,2,3,4}}
print(set) # {1, 2, 3, 4, 6, 8, 9, 12, 16}

五、字典

1.字典的创建：字典的表现形式为一组包含在大括号“{}”中的键值对，每个键值对为一个字典元素，每个元素通过逗号“，”分隔，每对键值通过“：”分隔，除了使用“{}”创建字典还可以使用内置函数dict创建字典。 

d1 = {'A': 123, 12: 'python'}	 # 使用{}构建集合

d2 = dict({'A': '123', 'B': '135'})	 # 使用dict构建元组

2.字典的访问：字典的值可通过“键”或内置方法get()访问

dict = {"A":120,"B":125}

print(dict["A"]) # 120
print(dict.get("B")) # 125

字典涉及的数据分为键、值和元素（键值对），除了直接利用键访问值外，Python还提供了内置方法keys()、values()和items()。

 keys():获取字典中的所有键

values():获取字典中的所有值

items():获取字典中的所有元素

dict = {"A":120,"B":125,"C":130}

print(dict.keys()) # dict_keys(['A', 'B', 'C'])
print(dict.values()) # dict_values([120, 125, 130])
print(dict.items()) # dict_items([('A', 120), ('B', 125), ('C', 130)])

 3.字典元素的添加和修改

字典支持通过为指定的键赋值或使用update()方法添加或修改元素，下面分别介绍如何添加和修改字典元素

通过键添加元素：字典变量[键] = 值

使用update()添加元素：dict.update(key=value)

dict = {"A":120,"B":125,"C":130}

dict["D"] = 135
dict.update(E = 140)
print(dict.items())
# dict_items([('A', 120), ('B', 125), ('C', 130), ('D', 135), ('E', 140)])

修改字典元素的本质是通过键获取值，再重新对元素进行赋值。修改元素的操作与添加元素的操作相同。

dict = {"A":1,"B":3,"C":5,"D":7,"E":9}
dict.update(C = 12)
dict["E"] = 36
print(dict.items())
# dict_items([('A', 1), ('B', 3), ('C', 12), ('D', 7), ('E', 36)])

4.字典元素的删除

Python支持通过pop()、popitem()和clear()方法删除字典中的元素。

pop()：根据指定键值删除字典中的指定元素

popitem()：随机删除字典中的元素，没有指定则删除最后一个元素

clear()：清空字典中的元素

dict = {"A":1,"B":3,"C":5,"D":7,"E":9}
dict.update(C = 12)
dict["E"] = 36
dict.pop("C")
dict.popitem()
print(dict.items())
# dict_items([('A', 1), ('B', 3), ('D', 7)])

5.字典推导式

字典推导式外侧为大括号“{}”，且内部需包含键和值两部分，具体格式如下：

{new_key:new_value for key,value in dict.items()}

 利用字典推导式可快速交换字典中的键和值，示例如下：

old_dict = {"A":1,"B":3,"C":5,"D":7,"E":9}
new_dict = {value : key for key,value in old_dict.items()}
print(new_dict) # {1: 'A', 3: 'B', 5: 'C', 7: 'D', 9: 'E'}

六、组合数据类型与运算

Python中针对数字类型的运算符对组合数据类型同样适用，包括+、*、in、not in。

字符串、列表和元组使用“ + ”运算符，会对数据进行拼接

字符串、列表和元组使用“ * ”运算符，会对数据进行整数倍拼接

“in”“not in”运算符称为成员运算符，用于判断某个元素是否属于某个变量

本章小结

本章首先带领大家简单认识了Python中的组合数据类型，然后分别介绍了Python中常用的组合数据类型：列表、元组、集合和字典的创建和使用，最后介绍了组合数据类型与运算符的相关知识。通过本章的学习，希望大家能掌握并熟练运用Python中的组合数据类型。