Python从入门到精通(Python数据类型概述)

数据类型

Python有数字、字符串、列表、元组、字典、集合六大数据类型，其中：

• 不可变数据类型（修改时内存地址不发生变化）：元组（tuple）、字符串（strings）、数字（number）
• 可变数据类型（修改时内存地址发生变化）：列表（list）、字典（dict）、集合（set）

序列是Python中最基本的数据结构，序列中的每个元素都分配一个数字，即索引，第一个元素的索引是0，第二个是1，依次类推。序列可以进行的操作有：索引、切片、加、乘、检查成员，内置确定序列长度以及确定最大和最小的元素的方法。

列表

列表是最常用的Python数据类型，它可以作为一个方括号内的逗号分隔值出现，列表的元素不需要具有相同的类型，每个值都可以通过索引进行标识。创建一个列表，只要把逗号分隔的不同的数据项使用方括号括起来即可，如：[1,'j',3,4,3]

创建列表可以通过以下方式进行创建：

[x*2 for x in range(5)]

Python包含以下函数处理列表：

• len(list) 列表元素个数
• max(list) 返回列表元素最大值
• min(list) 返回列表元素最小值
• sum(list) 求和
• list(seq) 将元组转换为列表

代码如下：

# 创建一个列表
list1 = [2,4]

# 求列表长度
print(len(list1))

# 返回列表最大值
print(max(list1))

# 返回列表最小值
print(min(list1))

# 求和
print(sum(list1))


# 将元组转换成列表

print(list((1,2)))

列表的切片操作，列表也可以使用[]进行取值操作，跟字符串一样list[start:end:step]

通过循环对列表进行遍历：

list2 = ['e','s',5,8]

# 通过下标进行元素的取出
for index in range(len(list2)):
    print(list2[index])

# 通过enumrate函数进行取出
for index,elem in enumerate(list2):
    print('元素为：',elem,'索引',index)

# 直接通过遍历进行取出
for elem in list2:
    print(elem)

Python还包含了list方法，因为列表为可变数据类型，所以对其进行增、删、改、查操作的时候不会产生新的对象：

• 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，指定位置进行插入
• list.pop(obj=list[-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([func]) 对原列表进行排序

代码如下：

list1 = [1,2,1,2]
list2 = [4,3]

# 添加新的对象
list1.append(3)
print(list1)

# 统计某个元素出现的次数
print(list2.count(1))

# 在列表末尾追加一个列表
list1.extend(list2)
print(list1)

# 找出某个值第一个匹配项的索引位置
print(list1.index(2))

# 将对象插入列表,指定位置插入
list1.insert(2,5)
print(list1)

# 删除元素，可指定位置，默认为最后一个
list1.pop(3)
print(list1)

# 移除指定第一次出现的元素
list1.remove(3)
print(list1)

# 将列表的元素进行反向
list1.reverse()
print(list1)

# 对列表元素进行排序,默认为升序
list1.sort(reverse=True)
print(list1)

元组

Python的元组（tuple）与串列（list）类似，不同之处在于元组的元素不能修改(以保护资料)，元组可以使用小括号表示，列表使用中括号表示，元组中只包含一个元素时，需要在元素后面添加逗号：(1,)。元组也支持用下列索引来访问元组中的值、切片操作等。

元组中的元素值不允许修改的，但可以用+号对元组进行连接操作产生新的元组。

元组中的元素值是不允许删除的，但我们可以使用del语句来删除整个元组。

Python内置函数处理元组：

• len(tuple) 取得元组元素个数
• max(tuple) 查询元组中元素最大值
• min(tuple) 查询元组中元素最小值
• tuple(list) 将串列转换为元组

tuple1 = (12,44,33)

# 元组个数
print(len(tuple1))

# 最大值
print(max(tuple1))

# 最小值
print(min(tuple1))

list1 = [12,432,34]
# 将字符串转换成元组
print(tuple(list1))

元组在创建时间和占用的空间上面都优于列表，我们在项目中尤其是多线程环境中可能更喜欢使用哪些不变的对象，原因是：

• 对象状态不能修改，可以避免由此引起的不必要的程序错误，简单的说就是一个不变的对象要比可变的对象更加容易维护

• 没有任何一个线程能够修改不变对象的内部状态，一个不变对象自动就是线程安全的，这样就可以省掉处理同步化的开销，一个不变对象可以方便的被共享访问。

集合

集合（set）数据类型是无序不重复的元素的集合数据结构。集合的元素为不可修改的对象，用{}（花括号）表示集合对象。

set内置下列常用方法：

• set.add()为集合添加元素
• set.clear()移除集合中的所有元素
• set.remove()移除集合中的元素，不存在的则会报错
• set.discard()移除元素，不存在的元素不会报错

由于集合不是很常用我在这里就不进行代码展示，感兴趣的同学可以自己去尝试。

字典

字典(dict)是另一种可变容器模型，Python中的字典跟我们生活中使用的字典是一样一样的，它可以存储任意类型对象，与列表、集合不同的是，字典的每个元素都是由一个键和一个值组成的“键值对”，键和值通过冒号分开。

dict包括下列内置函数：

• del d[key] 删除字典中的键-值对
• key in d 判断键是否在字典
• key not in d 判断键不在字典
• iter(d) 为iter(d.keys())的简写
• reversed(d) 为reversed(d.keys())的简写，返回逆向迭代器
• len(dict) 计算字典元素个数，即键的总数
• list(dict) 返回字典的键的list
• str(dict) 字典内容以可打印的字符串表示
• type(variable) 返回输入的变量类型，如果变量是字典就返回字典类型

dict包括下列方法：

• dict.clear() 删除字典内所有元素
• dict.copy() 返回一个字典的浅复制
• dict.fromkeys(seq,val) 类方法。创建一个新字典，以序列seq中元素做字典的键，可选的val为字典所有键对应的初始值
• dict.get(key, default=None) 返回指定键的值，如果值不在字典中返回default值
• dict.items() 以列表返回可遍历的(键, 值) 元组数组
• dict.keys() 返回字典所有的键的静态列表
• dict.setdefault(key, default=None) 和get()类似返回其值, 但如果键不存在于字典中，将会添加键并将值设为default
• dict.update(dict2) 把字典dict2的键/值对更新到dict里
• dict.values() 以列表返回字典中的所有值
• dict.pop(key[,default]) 删除字典给定键 key 所对应的值，返回被删除的值。key值必须给出。 否则，返回default值
• dict.popitem() 随机返回并删除字典中的一对键和值(一般删除末尾对)

练习

1. 设计一个函数产生指定长度的验证码，验证码由大小写字母和数字构成。

import random


def generate_code(code_len=4):
    """
    生成指定长度的验证码

    :param code_len: 验证码的长度(默认4个字符)

    :return: 由大小写英文字母和数字构成的随机验证码
    """
    all_chars = '0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ'
    last_pos = len(all_chars) - 1
    code = ''
    for _ in range(code_len):
        index = random.randint(0, last_pos)
        code += all_chars[index]
    return code

2. 设计一个函数返回传入的列表中最大和第二大的元素的值。

def max2(x):
    m1, m2 = (x[0], x[1]) if x[0] > x[1] else (x[1], x[0])
    for index in range(2, len(x)):
        if x[index] > m1:
            m2 = m1
            m1 = x[index]
        elif x[index] > m2:
            m2 = x[index]
    return m1, m2

3. 双色球选号。

from random import randrange, randint, sample


def display(balls):
    """
    输出列表中的双色球号码
    """
    for index, ball in enumerate(balls):
        if index == len(balls) - 1:
            print('|', end=' ')
        print('%02d' % ball, end=' ')
    print()


def random_select():
    """
    随机选择一组号码
    """
    red_balls = [x for x in range(1, 34)]
    selected_balls = []
    selected_balls = sample(red_balls, 6)
    selected_balls.sort()
    selected_balls.append(randint(1, 16))
    return selected_balls


def main():
    n = int(input('机选几注: '))
    for _ in range(n):
        display(random_select())


if __name__ == '__main__':
    main()