三、Python语法基础---序列、列表、元组
1.序列
序列是一块用于多个值的连续内存空间，并且按一定顺序排列，每一个值（称为元素）都分配一个数字。
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索引
序列中的每个元素都有一个编号，也称为索引。索引是从 0 开始递增的，即从左向右下标为 0 表示第一个元素，下标为 1 表示第 2 个元素，以此类推。
在python中，它的索引可以是负数。索引从 -1 开始，从右向左计数，也就是最后的一个元素开始技术，即最后一个元素的索引值是 -1，倒数第二个元素的索引值为 -2，以此类推。 -
切片
切片操作是访问序列中元素的另一种方法，切片可以访问一定范围的元素，也可以通过切片生成一个新的序列。
语法格式：
'''
sname: 表示序列的名称
start: 表示切片的开始位置（包括该位置），默认为0
end: 表示切片的截止位置（不包括该位置），默认为序列的长度
step: 表示切片的步长，默认为 1 ，当省略该步长时，最后一个冒号也可以省略
'''
sname[ start : end : step ]
- 检查某个元素是否是序列的成员
在Python中，可以使用 in 关键字检查某个元素是否是序列的成员，即检查某个元素是否包含在某个序列中。
语法格式：
# value: 表示要查找的元素
# sequence: 表示序列
value in sequence
- 序列的常见内置函数
Python 提供的内置函数及其作用
| 函数 | 作用 |
|---|---|
| len() | 计算序列的长度，即返回序列包含多少个元素 |
| max() | 返回序列中的最大元素 |
| min() | 返回序列中的最小元素 |
| list() | 将序列转换为列表 |
| str() | 将序列转换为字符串 |
| sum() | 计算元素和 |
| sorted() | 对元素进行排序 |
| reversed() | 反向序列中的元素 |
| enumerate() | 将序列组合为一个索引序列，多用在for循环中 |
2.列表
列表的所有元素都放在一对中括号“[]”中，两个相邻元素同使用逗号“,”分隔（必须是英文符号）。在内容上，可以将整数、实数、字符串、列表、元组等任何类型的内容放入列表中，并且同一个列表中，元素的类型可以不同。
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列表的创建和删除
# 列表的创建 # 第一种：使用赋值运算符直接创建列表，并使用"[]"将所有的元素括起来 list = [1, 2, 3, 4 ] # 第二种：创建空列表 list = [] # 第三种：创建数值列表 # data 表示可以转换为列表的数据 list(data) # 删除列表 del 表示将整个列表进行删除 # 注：在del删除列表前，一定要保证输入的列表名是已经存在的，否则程序报错：NoneEroor错误 del list -
访问列表元素
可通过下标索引进行列表元素访问，还可以通过切片操作实现处理列表中的部分元素。 -
遍历列表
1.直接使用for循环实现
语法格式：
# item：用于保存获取到的元素值
# listname: 表示列表名称
for item in listname:
# 输出item
2.使用for循环和enumerate()函数实现
使用for循环和enumerate()函数可以实现同时输出索引值和元素内容。
语法格式：
# index: 用于保存元素的索引
# item: 用于保存获取到的元素值
# listname: 表示列表名称
for index,item in enumerate(listname):
# 输出index和item
- 添加、修改和删除列表元素
- 添加元素
添加列表元素时，使用列表对象的append()方法实现。该方法用于在列表的末尾追加元素。
语法格式：
# obj: 表示要添加到列表末尾的对象
listname.append(obj)
列表对象除了提供append()方法，还提供了insert()方法，该方法用于向列表的指定位置插入元素。但insert()方法的执行效率没有append()方法高。
语法格式：
# index: 用于指定要插入的索引位置
# obj: 表示要添加的列表对象
listname.insert(index,obj)
append()方法、insert()方法都是向列表中添加一个元素，如果想要将一个列表中的全部元素添加到另一个列表中，可以使用列表对象的extend()方法实现。
语法格式：
# listname: 表示元列表
# seq: 表示要追加的列表
listname.extend(seq)
- 修改元素
修改列表中的元素只需要通过索引获取该元素，然后再为其重新赋值即可。 - 删除元素
删除元素主要有两种情况，一张是根据索引删除，另一种是根据元素进行删除。
# 根据索引删除元素，可以使用del语句实现，也可以使用pop()方法实现指定索引删除元素
# index: 表示索引位置
del listname[index]
listname.pop(index)
# 根据元素值删除，可以使用列表对象的remove()方法实现。在使用该方法之前最好先判断该元素值是的存在，若指定的元素不存在，则报异常
# value: 表示元素值
listname.remove(value)
- 对列表进行统计和计算
- 获取指定元素出现的次数
使用列表对象的count()方法可以获取指定元素在列表种的出现次数.
语法格式：
# listname: 表示列表的名称
# obj: 表示要判断是否存在的对象，这里只能进行精确匹配，即不能是元素值的一部分
# 返回值: int类型 元素在列表种出现的次数
listname.count(obj)
- 获取指定元素首次出现的下标
使用列表对象的index()方法可以获取指定元素在列表中首次出现的位置(即索引)。
语法格式：
# listname: 表示列表的名称
# obj: 表示要查找的对象，这里只能进行精确匹配。如果指定的对象不存在时，则抛出异常
# 返回值: 首次出现的索引值
listname.index(obj)
- 统计数值列表的元素和
# sum()函数用于统计数值列表中各元素的和
# iterable: 表示要统计的列表
# start: 表示统计结果是从那个数开始（即将统计结果上start所指定的数），是可选参数，默认值为 0
sum(iterable[, start])
- 对列表进行排序
- 使用列表对象的sort()方法
sort()方法用于对原列表中的元素进行排序，排序后的元素顺序将发生改变。
语法格式：
# listname: 表示要进行排序的列表
# key: 表示指定从每个元素中提取一个用于比较的键（如：设置"key=str.lower"表示在排序时不区分字母大小写
# reverse: 可选参数，如果将该值指定为True，则表示降序排列；如果为False，则表示升序排列。默认为升序排列
listname.sort(key=None, reverse=False)
该sort()方法对列表进行排序时，对中文支持不好，如需实现对中文内容的列表排序，还需要重新编写相应的方法进行处理，不能直接使用sort()方法。
- 使用内置的sorted()函数实现
在Python中，提供了一个内置的sorted()函数，用于对列表进行排序。使用该函数进行排序后，原列表的元素顺序不变。
语法格式：
# iterable: 表示要进行排序的列表名称
# key: 表示指定从每个元素中提取一个用于比较的键（如：设置"key=str.lower"表示在排序时不区分字母大小写
# reverse: 可选参数，如果将该值指定为True，则表示降序排列；如果为False，则表示升序排列。默认为升序排列
sorted(iterable, key=None, reverse=False)
列表对象的sort()方法和内置sorted()函数的作业基本相同；不同点时在使用sort()方法时，会改变原列表的元素排序顺序，而使用sorted()函数时，会建立一个原列表的副本，该副本为排序后的列表。
- 列表推导式
使用列表推导式可以快速生成一个列表，或者根据某个列表生成满足指定需求的列表。
- 生成指定范围的数值列表
语法格式：
'''
list: 表示生成的列表名称
Expression: 表达式，用于计算列表的元素
var: 循环变量
range: 采用range()函数生成的range对象
'''
list = [Expression for var in range]
- 根据列表生成指定需求的列表
语法格式：
'''
newlist: 表示新生成的列表名称
Expression: 表达式，用于计算列表的元素
var: 变量，值为后面列表的每个元素
list: 用于生成新列表的原列表
'''
newlist = [Expression for var in list]
- 从列表中选择符合条件的元素组成新的列表
语法格式：
'''
newlist: 表示新生成的列表名称
Expression: 表达式，用于计算列表的元素
var: 变量，值为后面列表的每个元素
list: 用于生成新列表的原列表
condition: 条件表达式，用于指定筛选条件
'''
newlist = [Expression for var in list if condition]
- 二维列表的使用
二维列表中的信息以行和列的形式表示，第一个下标代表元素所在的行，第二个下标代表元素所在的列。
创建二维列表常用的三种方法：
- 直接定义二维列表
在Python中，二维列表是包含列表的列表，即一个列表的每个元素又都是一个列表。
语法格式：
'''
listname: 表示生成的列表名称
[元素11,元素12,元素13,...,元素ln]: 表示二维列表的第一行，也是一个列表。其中"元素11,元素12,元素13,...,元素ln"代表第一行中的列。
[元素21,元素22,元素23,...,元素2n]: 表示二维列表的第二行
以此类推。
'''
listname = [[元素11,元素12,元素13,...,元素ln],
[元素21,元素22,元素23,...,元素2n],
...,
[元素n1,元素n2,元素n3,...,元素nn]]
- 使用嵌套的for循环创建
for循环相互嵌套，从而实现二维列表的创建 - 使用列表推导式创建
使用列表推导式创建二维列表，这种方法比较简洁。
# 例如：创建一个包含4行5列的二维列表
arr = [[j for j in range(5)] for i in range(4)]
若想访问二维列表中的元素，语法格式：
'''
listname: 列表名称
下标1： 表示列表中第几行，下标值从0开始，即第一行的下标为0
下标2： 表示列表中第几列，下标值从0开始，即第一列的下标为0
'''
listname[下标1][下标2]
3.元组
- 元组的创建和删除
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使用赋值运算符直接创建元组
# 第一种：使用赋值运算符直接创建元组，并使用"()"将所有的元素括起来 tuplename = ("lisi", "wangwu", "zhangsan", "ranxi" ) # 第二种："()"小括号可以省略，只要将一组值用逗号分隔开来 tuplename = "lisi", "wangwu", "zhangsan", "ranxi" # 第三种：若想元组只包含一个元素，需要使用"()"将其括起来，并还需加上一个逗号，否则python将视为 str 字符串类型 tuplename = ("张三" , ) # 第四种：创建空元组 tuplename = () # 第五种：创建数值元组 # tuple()函数：使用该函数直接将range()函数循环出来的结果转换为数值元组 # data: 表示可以转换为元组的数据，其类型可以是range对象、字符串、元组或者其他可迭代类型的数据 tuple(data) # 删除元组 使用del 语句将其删除 # 注：del语句在实际开发时，并不常用，因为Python自带的垃圾回收机制会自动销毁不同的元组，所以即使我们不手动将其删除，Python也会自动将其回收 del tuplename
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访问元组元素
通过元组的所有获取指定的元素，也可以采用切片的方式获取指定的元素；也可使用enumerate()函数同时获取索引和元素。 -
修改元组元素
因为元组是不可变序列，所以我们不能对它的单个元素值进行修改，但可以对元组进行重新赋值。
还可以对元组使用"+"进行连接组合，进行连接组合的前提是：连接的内容必须都是元组，不能将元组和字符串或者列表进行连接。 -
元组推导式
元组推导式和列表推导式同理，只需将列表推导式中的"[]" 修改为"()"。
注：使用元组推导式生成的结果并不是一个元组或者列表，而是一个生成器对象，这一点和列表推导式是不同。要使用该生成器对象可以将其转换为元组或者列表。其中，转换为元组使用 tuple()函数，而转换为列表则使用 list()函数。
4.元组和列表的区别
- 列表属于可变序列，它的元素可以随时修改或者删除；元组属于不可变序列，其中的元素不可以修改，除非整体替换。
- 列表可以使用append()、extend()、remove()和pop()等方法实现添加和修改列表元素；而元组没有这几个方法，所以不能向元组中添加和修改元素。同意，元组也不能删除元素。
- 列表可以使用切片访问和修改列表中的元素；元组也支持切片，但是它只支持通过切片访问元组中的元素，不支持修改。
- 元组比列表的访问和处理速度快，所以当只是需要对其中的元素进行访问，而不进行任何修改时，建议使用元组。
- 列表不能作为字典的键，而元组则可以。