Python:组合数据类型

引言：给出一个数字7，它是一个数据，表达一个基本含义，但在我们处理问题的时候，我们经常会遇到的不是一个数据，而是一组数据。一组数据可以表达一个或多个含义，那么怎么让程序把一组数据，当成一个数据来处理呢？或者怎么能让程序更好的组织一组数据，这就是组合数据类型需要完成的任务。

Ⅰ集合数据类型及操作

1. 定义：

①集合是多个元素的无序组合，与数学集合概念一致；

②集合元素之间无序，每个元素唯一，不存在相同元素；

③集合元素不可更改，不能是可变数据类型；

④建立集合类型用{}或set（），建立空集合用set。

e.g:

>>>B =set(“pypy123”)

>>>print(B)

>>>B ={‘p’,’y’,’3’,’1’,’2’}

2. 集合操作符：

①S | T ：返回一个新集合，该集合是S和T的并集；

②S – T：返回一个集合，该集合在S中但不在T中的元素；

③S & T：返回一个包括S和T同时拥有的元素的集合；

④S ^ T :返回一个包括S和T中的非相同元素的集合；

⑤S <= T或S

⑥ S >= T或S>T：判断包含关系，根据判断返回True/False。

3.  增强操作符：

①S |= T：更新S，返回一个集合，包括S和T中使用元素；

②S-=T：更新S，返回一个集合，包括在S中但不在T中的元素；

③S&=T：更新S，返回一个集合，包括同时在S和T中的元素；

④S^=T：更新S，返回一个集合，包括S和T中的非相同元素。

4.集合的处理方法：

S．add（x）：在集合S中增加x元素

S．discard（x）：移除x元素，当x不在S中时，程序不会报错；

S．remove（x）：移除x元素，当x不在S中时，程序会报错；

S．clear（）：移除S中的所有元素；

S．pop（）：随机返回S中的元素并更新S，若S中无元素，产生KeyError；

S．copy（）：返回集合S的一个副本；

len（S）：返回S中的元素个数；

x in S：判断x元素是否在集合S中，并返回True/False；

set（x）：将其他类型的变量转化为集合类型。

5.集合类型应用场景：

①包含关系比较

e.g：

      >>>”p”in {‘p’,’y’,123}

      True

②数据去重：

   >>>ls = [‘p’,’y’, ‘p’,’y’,123]

  >>>s = set(ls)

      {‘p’,’y’,123}

Ⅱ序列数据类型及操作

1.定义：

①序列是具有先后顺序的一组关系；

②序列是一维元素向量，元素类型可不同；

③类似于数学元素序列：S0 , S1 ……Sn-1；

④元素间有序号引导，通过下标访问序列的特定元素。

2.序列处理函数及方法

①通用操作符：

x in s :判断x是否是S中元素，并且输出True/False

x not in s:判断是否是S中元素，并且输出False/True

S + T：连接两个序列S和T

S*n 或n*S：将序列S复制n次

S[i]：索引，返回S中的第i个元素

S[i:j]或S[i:j:k]:对S进行切片并返回

③通用函数和方法：

len(S):返回序列S的长度

min(S):返回序列S中的最小元素

max(S):返回序列S中的最大元素

S.index(x)或S.index(x，i，j)返回序列S从i到j中第一次出现元素x的位置

S．count(x):返回S中出现x的总次数

3.元组数据类型：

①定义：-元组是序列类型的一种扩展。

  -元组是一种序列类型，一旦创建就不能修改

  -使用（）或tuple（）创建一个元组，元素间用“，”隔开

  -可以使用或者不使用（）

e.g:

      >>>def func():

                    return 1,2

②元组操作类型：元组继承了序列类型的全部通用操作

4. 列表数据类型及操作：

①定义：列表是Python中最基本的数据结构，列表是最常用的Python数据类型，列表的数据项不需要具有相同的类型。列表中的每个元素都分配一个数字 - 它的位置，或索引，第一个索引是0，第二个索引是1，依此类推。

②列表类型操作函数：

ls[i] = x:替换ls中的第i个元素

ls[i:j:k] = lt：用列表lt替换ls切片后的所对应的元素拓展

del ls[i]:删除ls中的第i位元素

del ls[i:j:k]:删除列表ls中第i到j，以k为步长的元素

ls += lt：更新ls，将lt元素增加到ls中

ls*=n ：更新列表ls，其元素重复n次

③列表操作方法：

list.append(obj)：在列表末尾添加新的对象

list.count(obj)：统计某个元素在列表中出现的次数

list.extend(seq)：在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值（用新列表扩展原来的列表）

list.index(obj)：从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置

list.insert(index, obj)：将对象插入列表

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

list.remove(obj)：移除列表中某个值的第一个匹配项

list.reverse()：反向列表中元素

list.sort( key=None, reverse=False)：对原列表进行排序

list.clear()：清空列表

list.copy()：复制列表

[if !supportLists]5.  [endif]序列类型应用场景

①元组用于元素不改变的应用场景，更多用于固定搭配场景

②列表更加灵活，是最常用的序列类型

③最主要作用：表示一组有序数列，进而操控它们

Ⅲ字典数据类型及操作

1.定义：一种键（索引）和值（数据）的对应

2.字典类型是“映射”的体现：

①键值对：键是数据索引的扩展

②字典是键值对的集合，键值对之间无序

③使用{}或dict（）创建

e.g:

      >>>d= {‘中国’:’北京’,’美国’:’华盛顿’,’法国’:’巴黎’}

   >>>d[‘中国’]

   ‘北京

3.字典处理函数及方法：

del d[k]：删除字典d中键k对应的数据值

k in d：判断键k是否在字典d中，如果在返回True，否则False

d.keys()：返回字典d中所有的键信息

d.values()：返回字典d中所有的值信息

d.items()：返回字典d中所有的键值对信息

d.get(k, )：键k存在，则返回相应值，不在则返回值

d.pop(k, )：键k存在，则取出相应值，不在则返回值

d.popitem();随机从字典d中取出一个键值对，以元组形式返回

d.clear():删除所有的键值对

len(d):返回字典d中元素的个数

4.字典数据类型应用场景：最主要作用是利用键值对数据，进而操作它们。

Ⅳ实例：基本统计值计算

对相关题目解答流程：

1.问题描述：对于一组数据，计算并分析出它们的平均数，中位数，极差。

总个数：len()

求和：for ...in

平均值：求和/总个数

方差：各数据与平均数差的平方的和的平均数

中位数：排序后，奇数个找中间一个数，偶数个找中间两个数。

补充：sorted()函数可以对列表进行排序

思路：对于平均数，我们需要求得它的总个数与和；对于中位数，我们需要对总个数进行判断，个数为奇数取中间值，偶数取中间两数的平均数；对于方差，我们需要利用平均数，再用每个数减去平均数的平方，求得的和开平方即为方差。

代码：

输出结果：

Ⅴ总结：通过对序列数据类型的学习，以后在对于不同数据类型的储存与使用将会更加方便，程序也会更加清晰。无论是多个元素无序组合，元素不能更改的集合；还是具有先后顺序的序列；亦或是键值对集合的字典，都值得我们认真学习并通过不断练习达到灵活使用的程度！