Python四大数据结构整理

列表

列表的特点
　　1.列表元素按顺序有序排放
　　2.索引映射唯一一个数据
　　3.列表可以存储重复数据
　　4.任意数据类型可以混存
　　5.根据需要动态分配和回收内存

列表本身的基础造作操作

1. 创建列表

• 使用方括号

    lst1=['hello','world',98]	#创建列表
    lst = []					#创建空列表
  

• 使用内置函数list

    lst2=list(['hello','world',98,'hello'])
  

2. 列表的查询

• 获取列表中指定元素的索引
  

  print(lst2.index('hello'))  #返回第一个索引
  print(lst2.index('hello',0,4))  #在 0-3内索引
  

• 获取类表中的单个元素
  

3. 判断指定元素在列表中是否存在

• 元素 in 列表名
• 元素 not in 列表名

☆ 4. 列表元素的遍历

• for 迭代变量 in 列表名 :

  lst=[10,20,'hello','world']
  for item in lst:
      print(item)
  

☆ 5. 列表的切片

• 获取列表中多个元素-切片
  语法：列表名[start : stop : step ]

Q	A
切片的结果	原类表片段的拷贝，新列表的 id 会变
切片的范围	[start ,stop)
step 默认为 1	简写为 [start: stop: ]
step 为正数	第一个省略默认从头开始切，第二个省略默认切到尾
step 为负数	第一个省略默认从最后一个元素开始，第二个省略默认切到头

lst=[10,20,30,40,50,60,70,80]
print('原列表:',lst)
# start=1 stop=6 step=1 步长默认为1
print("原列表id:",id(lst))
lst2=lst[1:6:2]         # start=1 stop=6 step=2
print("新列表id:",id(lst2))
print(lst2)

lst2=lst[::2]           # step = 2 ,首位均默认
print(lst2)

lst2=lst[4::-2]         # start= 4,切到头，step = -2,逆序切
print(lst2)

列表的增删改查

1.列表元素的增加

方法/其他	描述
☆ append()	在列表末尾添加一个元素 ，id不变
extend()	在列表末尾至少添加一个元素 ，id不变
insert()	在列表任意位置添加一个元素 ，id不变
切片	在列表任意位置至少添加一个元素， id 不变

lst=[10,20,30,40,50,60,70,80]
lst2=['hello','world']
print(lst)

# 常用
lst.append(90)      # 列表末尾添加一个元素
print(lst)

lst.extend(lst2)    # 列表末尾至少添加一个元素
print(lst)

lst.insert(1,90)    # 列表任意位置添加一个元素
print(lst)

# 列表任意位置至少添加一个元素
lst3=[True,False,234]
lst[1:6]=lst3
print(lst)
# 切片 将3后续改为lst3
lst[3:]=lst3
print(lst)

2.列表元素的删除

方法/其他	描述
remove()	☆一次删除一个元素 根据value删除
	元素重复则只移第一个
	元素不存在则报异常
pop()	☆根据索引删除一个元素
	元素不存在则报异常
	如果不指定参数，移除最后一个元素
切片	一次至少删除一个元素，id变不变看切法
clear()	清空列表
del	删除列表

lst=[10,20,30,40,50,60,30]
lst.remove(30)
print(lst)

lst.pop(1)
print(lst)

lst.pop()   #如果不指定参数，将删除最后一个元素
print(lst)
print('id=',id(lst))

#[10, 40, 50, 60]
# 切片删除
#这样切，id不变
lst[1:3]=[]

#这样切，id变
#lst = lst[1:3]=[]
print(lst)
print('id=',id(lst))

# 清空列表
lst.clear()
print(lst)

#删除列表
del lst

3.列表元素的修改

• 为指定索引的元素赋予一个新值
• 为指定的切片赋予一个新值

  lst=[10,20,30,40]
  lst[2]=100
  print(lst)
  
  lst[1:3]=[300,400,500,600]
  print(lst)
  

4.列表元素的排序操作

• 1.调用sort()方法 不产生新的列表，在新的列表上面排序

  lst=[20,40,98,54]
  print('排序前的列表:',lst,id(lst))
  lst.sort()      # 调用列表对象的sort方法，升序排序
  print('排序后的列表:',lst,id(lst))
  
  lst.sort(reverse=True)      # reverse=True  降序
  print(lst)
  lst.sort(reverse=False)     # reverse=False  升序
  print(lst)
  

• 2.调用内置函数sorted, 会产生新的列表

  print('--------------------调用内置函数sorted, 会产生新的列表--------------------------')
  lst=[20,40,98,54]
  print('排序前的列表:',lst,id(lst))
  
  new_list=sorted(lst)                # 默认 reverse=False  升序
  new_list=sorted(lst,reverse=True)   # reverse=True  降序
  print(' sorted 排序后的列表:',new_list,id(new_list))
  

4.通过列表生成式创建新列表

lst=[i*2 for i in range(1,6)]   #只能生成有规则的列表
print(lst)  

列表总结

字典

字典的创建

1.使用 { } 创建
2.内置函数dict()
3.字典生成式

#1.使用{}括号
score={'张三':100,'李四':98,'王五':75}
#2.使用内置函数dict()
stu=dict(name='jack',age=20)
#3.字典生成式
items=['Fruits','Books','Others']
prices=[96,78,85,100,90]    #元素少的为基准
dic={item.upper():value for item,value in zip(items,prices) }

常用操作

• 获取value
  1. 字典名 [ key ]
  2. 字典名. get( key )
• 删key-value
  　del 字典名 [ key ]
• 修改/新增
  　字典名 [ key ] = value
• in / not in

获取字典视图

方法	功能
keys()	获取字典中的所有键 key
values()	获取字典中的所有值 value
items()	获取字典中的所有键值对 key, value

score  = {'张三':100,'李四':98,'王五':75}
keys   = score.keys()			#获取所有键
values = score.values()      	#获取所有值
items  = score.items()			#获取所有键值对 返回值为元组类型

lst = list(keys)  	#键转列表
lst = list(values)    #值转列表

遍历字典

score={'张三':100,'李四':98,'王五':75}
for item in score:
	print(item,score[item],score.get(item))

字典特点

• 字典的元素是无序的，根据键key来查找Value所在的位置
• 字典中元素的键不允许重复，值允许重复
• key必须是不可变对象
• 可根据需求动态伸缩
• 浪费较大的内存，是一种空间换时间的数据结构 中间有空余 但查找快

字典生成式

items  = ['Fruits','Books','Others']
prices = [96,78,85,100,90]    #元素少的为基准
dic    = {item:price  for item, price in zip(items, prices)}

元组与集合

元组的创建

t1 = ('Python','World',98)			#常用
t2 = tuple(('python','world',98))	#强转
t3 = ('python',)					#一个元素，逗号不可省略

元组的获取

print('---------------------元组遍历------------------')
t=('Python','World',98)
# 1. 使用索引
print(t[0])
# 2. 遍历
for item in t:
    print(item)

为什么要将元组设计成不可变序列

• 为什么要将元组设计成不可变序列：
  1. 在多任务环境下，同时操作对象时不需要加锁
  2. 因此，在程序中尽量使用不可变序列
• 注意事项：元组中存储的是对象的引用
  1. 如果元组中对象本身不可变对象，则不能再引用其它对象
  2. 如果元组中的对象是可变对象， 则可变对象的引用不允许改变，但数据可以改变

典例：type+id

t=(10,[20,30],9)
print(t)
print(type(t))
print(t[0],type(t[0]),id(t[0]))
print(t[1],type(t[1]),id(t[1]))
print(t[2],type(t[2]),id(t[2]))
#t[1]=100   元组是不允许修改元素的
#由于[20,30]为列表，而列表是可变序列，所以可以向列表中添加元素，而列表内存地址不变
t[1].append(100)    #向列表中添加元素
print(t,id(t[1]))

集合

• Python语言提供的内置数据结构
• 与列表、宇典一样都属于可变类型的序列
• 集合是没有value的宇典
• 和字典相同，无序且不能重复

集合的创建方式

s  = {2,3,4,5,5,6,7,7}  	#直接 {} 创建
s1 = set(range(6))			#使用内置函数 set()
s2 = set([1,2,3,4,4,5])     #列表转集合
s3 = set((2,3,1,4,4,5))     #元组转集合  集合是无序的
s4 = set('python')          #字符转集合
s5 = set({12,4,6,2,89,3})   #集合转集合                 
s6 = set()                  #空集合

集合的相关操作

功能	函数 / 方法	描述
判断	in	存在
	not in	不存在
新增	add()	一次只添加一个
	update()	至少添加一个
删除	remove()	一次删除一个，不存在报错
	discard()	一次删除一个，不存在不报错
	pop()	不能添参数，一次任意删一个
	clear()	清空集合元素

print('----------------集合的相关操作--------------')
#判断   in  或者 not in
s={10,20,30,40,50}
print(10 in s)

#增加    add  或者  updata
s.add(100)  #一次只添加一个
s1={3762,9773}
s.update(s1)    #至少添加一个
print(s)
 
#删除
s.remove(100)
print(s)
s.pop()
s.pop()
print(s)
s.clear()

对比归纳总结

数据结构	是否可变	是否重复	是否有序	定义符号
列表（list）	可变	可重复	有序	[ ]
字典（dict）	可变	key不重复，value可重复	无序	{key:value}
元组（tuple）	不可变	可重复	有序	（ ）
集合（set）	可变	不可重复	无序	{ }