Python-基础篇-数据结构-列表、元组、字典、集合

思维导图

列表、元组

字典、集合

❓ 大抵是何物

数据结构

正如在现实世界中一样，直到我们拥有足够多的东西，才迫切需要一个储存东西的容器，这也是我坚持把数据结构放在最后面的原因一一直到你掌握足够多的技能，可以创造更多的数据，你才会重视数据结构的作用。这些储存大量数据的容器，在Python称之为内置数据结构（Built-in Data Structure）。
我们日常使用的网站、移动应用，甚至是手机短信都依赖于数据结构来进行存储，其中的数据以一种特定的形式储存在数据结构中，在用户需要的时候被拿出来展现。
Python有四种数据结构，分别是：列表、字典、元组，集合。每种数据结构都有自己的特点，并且都有着独到的用处。

切片

切片操作是访问序列中元素的另一种方法，它可以访问一定范围内的元素。通过切片操作可以生成一个新的序列。实现切片操作的语法格式如下：

sname[start：end：step]

• sname：表示序列的名称。
• start：表示切片的开始位置（包括该位置），如果不指定，则默认为0。
• end：表示切片的截止位置（不包括该位置），如果不指定，则默认为序列的长度。
• step：表示切片的步长，如果省略，则默认为1，当省略该步长时，最后一个冒号也可以省略。

具体是何物

Python有四种数据结构，分别是：列表、字典、元组，集合。每种数据结构都有自己的特点，并且都有着独到的用处。

列表 list [ ]

自我介绍

列表是另一种序列对象的形式，因此它继承了许多字符串的操作参数。字符串只是字符的列表，但与字符串不同的是，Python列表可包含任何对象列表。可在列表中存储数字、字符串、其他列表、字典和自己创建的任何其他对象类型。因为它是对象列表，并且所有Python 数据都存储为对象。所以列表可以是所选信息的任意组合。
Python存储对象列表（或者指向对象的名字），而不存储字符串或数字的列表。当需要信息列表但又不想仅限于存储信息的类型时，就可使用Python提供的列表。有关 Python如何存储对象的其他信息，请参阅“对象”部分。

精神面貌

列表的特征总结如下：

1. 列表中的每一个元素都是可变的；
2. 列表中的元素是有序的，也就是说每一个元素都有一个位置；
3. 列表可以容纳Python 中的任何对象。

使用说明

使用列表
Python 中通过用方括号把一系列对象或常量封装起来从而创建列表，如下列语句：

list =[1,2,3,4]
songs=[I should be allowed to think', 'Birdhouse in your Soul']

使用方括号后会自动暗示方括号中的对象为列表。Perl用户注意到：在 tuple中用圆括号代替方括号，本章稍后将讲述。也可用下面的方式嵌套列表，实际上该列表包含两个列表：

hex =[ [ 0.1,2,3,4,5,6,7,8,9],['A","B,"C,D,"E',F]]

类似于字符串，可根据表项的索引引用列表。索引从0开始。采用前面的示例，第一首歌曲的歌名可从下式得到：

print songs[0]

要访问完整的嵌套列表，需指定列表对象的索引：

print Numbers: ' , hex[0]

要访问嵌套列表的指定对象，用下列方法：

print 'D:" , hex[1][3]

问理，相同的分片操作：

print 'A-C", hex[1][0:3]

要得到列表长度，用len函数：

print len(hex)

也可用运算符“+”连接列表，其工作方式同字符串和数字对象：

hex[1]+ list
['A','B','C','D','E','F',0,1,2,3 ]

另外，可以用增加赋值符号向列表中添加表项，但必须指定待添加的列表对象。如下例所示：

>>> songs+=[AKA Driver’]

最后，还可用数字对象与列表相乘，在列表内重复某元素：

>>> list* 2
[0.1,2,3,0,1,2,3]

注意不能用列表与列表相乘，这样做没有意义。
但可创建基于简单表达式的新列表。例如，给定列表：

>>> list =[1.2,3,4]
要得到每个元素的立方值的列表，可使用函数 map(第9章讲述)与匿名lambda函数(第4章讲述)的组合:
>>> cubes = map( lambda(x): x**3, list)
在Python 2.0中，只需重写以上语句，得到下列语句:
>>> cubes =[x*3 for x in list]

生理体征

对于数据的操作，最常见的是增删改查这四类。但是，有些可以四个都会，有些只会几个，而列表，四个都会。【联想法：列表，列个表格，进行数据操作，办公的时候，列出excel表，增删改查都阔以的哟】

当然，要做四个动作，得先知道列表长得怎么样，换成身体宫殿，是增加手臂，还是砍掉xx，那列表要砍掉些啥子，得知道它长得啥样。

增

（1）同其他类型的 Python变量一样，创建列表时，也可以使用赋值运算符“=”直接将一个列表赋值给变量，语法格式如下：

listname = [element 1，element 2，element 3，...，element n]

（2）创建空列表
在Python中，也可以创建空列表，例如，要创建一个名称为emptylist的空列表，可以使用下面的代码：

emptylist=0

（3）创建数值列表
在 Python中，可以使用list()函数直接将range()函数循环出来的结果转换为列表。
list()函数的基本语法如下：

list(data)

其中，data表示可以转换为列表的数据，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。

（4）添加列表元素
语法格式如下：

listname.append(obj)

上面介绍的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。extend()方法的语法如下：

listname.extend(seq)

其中，listname为要添加元素的列表名称，obj为要添加到列表末尾的对象。seq为要添加的列表。语句执行后，seq的内容将追加到listname 的后面。

删

删除列表
对于已经创建的列表，不再使用时，可以使用del语句将其删除。语法格式如下：

Del listname

其中，listname为要删除列表的名称。

查

对列表进行统计和计算
（1）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中的出现次数。基本语法格式如下：

listname.count(obj)

（2）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）。基本语法格式如下：

listname.index(obj)

参数说明：

• 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。

（3）统计数值列表的元素和
在Python中，提供了sum()函数用于统计数值列表中各元素的和。语法格式如下：

sum(iterable[,start])

参数说明：

• iterable：表示要统计的列表。
• start：表示统计结果是从哪个数开始（即将统计结果加上 start 所指定的
  数），是可选参数，如果没有指定，默认值为0。

改

对列表进行排序
（1）使用列表对象的sort()方法
列表对象提供了sort()方法用于对原列表中的元素进行排序。排序后原列表中的元素顺序将发生改变。列表对象的sort()方法的语法格式如下：

listname.sort(key=None,reverse=False)

参数说明：

• 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（例如，设置
  “key=str.lower”表示在排序时不区分字母大小写）。
• reverse：可选参数，如果将其值指定为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。
  （2）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。storted()函数的语法格式如下：

sorted(iterable,key=None,reverse=False)

参数说明：

• 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（例如，设置
  “key=str.lower”表示在排序时不区分字母大小写）。
• reverse：可选参数，如果将其值指定为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。

方法汇总

list = [1,2,3]
more=[11,12,13]
list.append (4)  #[1,2,3.4]
list.append (('5a', '5b'))   #[1,2,3,4, (5a, 5b) ]
list.extend (more)   #[1,2,3,4, ('5a', '5b'), 11,12,13]
list.index (11)   #返问5
list.insert (5,'Six')   #[1,2,3,('5a','5b'),'Six',11,12,13]
list.pop()   #返问(并移去)13
list.pop(4)    #返回tuple('5a','5b')
list.remove('Six')   #[1,2.3.11,12]
list.reverse()  #[12,11,3,2,1]
list.sort()     #[1,2,3,11、12]

虽然None适用于任何对象，但是，在前面大家还没遇到值None。实际上 None意味着无——它并不代表空列表或长度为0的字符p，而是没自他的对象。None很重要，因为它可用米标识无值对象。类似C中的NULL值利 Perl中的undef。

元组 tuple ( )

自我介绍

使用说明

精神面貌

元组其实可以理解成一个稳固版的列表，因为元组是不可修改的，因此在列表中的存在的方法均不可以使用在元组上，但是元组是可以被查看索引的，方式就和列表一样：

生理体征

增

（1）使用赋值运算符直接创建元组
同其他类型的Python变量一样，创建元组时，也可以使用赋值运算符“=”直接将一个元组赋值给变量。语法格式如下：

tuplename = (element 1,element 2,element 3,....element n)

其中，tuplename表示元组的名称，可以是任何符合Python命名规则的标识符；elemnet 1.elemnet 2.elemnet 3.elemnet n表示元组中的元素，个数没有限制。
（2）创建数值元组
在 Python中，可以使用tuple()函数直接将range()函数循环出来的结果转换为数值元组。tuple()函数的基本语法如下：

tuple(data)

其中，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。

删

删除元组
对于已经创建的元组，不再使用时，可以使用del语句将其删除。语法格式如下：

del tuplename

其中，tuplename为要删除元组的名称。

查

改

哈哈，你忘了吧，我是改不了的。
元组远祖，远祖是过去的，是历史，不可以被改变的，skr

字典 dict { }

自我介绍1

编程世界中其实有很多概念都基于现实生活的原型，字典这种数据结构的特征也正如现实世界中的字典一样，使用名称-内容进行数据的构建，在 Python中分别对应着键(key)一值(value)，习惯上称之为键值对。

上述图就很直观，其实字典，也类似书本的目录和内容，目录是key，内容是value。

自我介绍2

精神面貌

字典的特征总结如下：

1. 字典中数据必须是以键值对的形式出现的；
2. 逻辑上讲，键是不能重复的，而值可以重复；
3. 字典中的键(key)是不可变的，也就是无法修改的；而值(value)是可变的，可修改的，可以是任何对象。

使用说明

字典和列表看上去很相似，但实际上它们区别很大。字典没有顺序。和列表相似，索引(键)必须惟一，但字典的键没有逻辑顺序。意即字典不是序列。不能用访问字符串、列表或tuple中条目一样的方法去访问字典的条目。这带来了一个坏处：当分别两次访问相同字典时，由字典返回信息的顺序并不是一致的。

但字典对象提供两个方法keys和 values，用来返问字典中定义的所有键和值的列表。例如，要返回前面示例中月份字典的月份列表，使用以下语句：
months = monthdays.keys( )
现在months对象是一个月份字符串的列表，这些月份字符串构成了字典monthdays的键。函数len返回存储于字典中的元素，键/值对的数目。语句：
len (inonthdays)
返回的止确值为12。

生理体征

对于数据的操作，最常见的是增删改查这四类。但是，有些可以四个都会，有些只会几个，而字典，四个都会。

增

字典的创建和删除
定义字典时，每个元素都包含两个部分“键”和“值”，并且在“键”和“值”之间使用冒号分隔，相邻两个元素使用逗号分隔，所有元素放在一个大括号“0”中。语法格式如下：

dictionary ={'key1':'value1', 'key2":'value2', ..., 'keyn':'valuen', }

参数说明：

• dictionary：表示字典名称；
• key1.key2…keyn：表示元素的键，必须是唯一的，并且不可变，例如可
  以是字符串、数字或者元组；
• value1. value2…valuen：表示元素的值，可以是任何数据类型，不是必须
  唯一。

删

查

遍历字典
使用字典对象的items()方法可以获取字典的“键-值对”列表。其语法格式如下：

dictionary.items()

其中，dictionary为字典对象;返回值为可遍历的（键-值对）的元组列表。想要获取到具体的“键-值对”，可以通过for循环遍历该元组列表。

改

集合 set { }

精神面貌

集合则更接近数学上集合的概念。每一个集合中的元素是无序的、不重复的任意对象，我们可以通过集合去判断数据的从属关系，有时还可以通过集合把数据结构中重复的元素减掉。

生理体征

对于数据的操作，最常见的是增删改查这四类。但是，有些可以四个都会，有些只会几个，而集合，只会三个。
集合不能被切片也不能被索引，除了做集合运算之外，集合元素可以被添加还有删除︰

a_set = {1,2,3,4}
a_set.add(5)
a_set.discard(5)

增

集合的创建
（1）直接使用“{ }”创建集合
setname = {element 1,element 2,element 3,…element n}
参数说明：

• setname：表示集合的名称,可以是任何符合 Python命名规则的标识符。elemnet 1,elemnet 2,elemnet 3,…elemnet n:表示集合中的元素，个数没有限制。

（2）使用set()函数创建
在Python中，可以使用set()函数将列表、元组等其他可迭代对象转换为集合。
set(函数的语法格式如下：
setname = set(iteration)
参数说明：

• setname：表示集合名称。
  iteration：表示要转换为集合的可迭代对象，可以是列表、元组、range对象等，也可以是字符串。如果是字符串，返回的集合将是包含全部不重复字符的集合。

集合的添加
(1）向集合中添加元素
向集合中添加元素可以使用add()方法实现，
语法格式如下：setname.add(element)
参数说明：

• setname：表示要添加元素的集合。
• element：表示要添加的元素内容，只能使用字符串、数字及布尔类型的True或者False等，不能使用列表、元组等可迭代对象。

删

从集合中删除元素
在Python 中，可以使用del命令删除整个集合，也可以使用集合的pop( )方法或者remove( )方法删除一个元素，或者使用集合对象的clear()方法清空集合，即删除集合中的全部元素，使其变为空集合。

mr.remove('零基础学Python')   #移除指定元素
print('使用remove()方法移除指定元素后: ',mr)
mr.pop()  #删除一个元素
print('使用pop()方法移除一个元素后: ',mr)
mr.clear()  #清空集合
print('使用clear()方法清空集合后: ',mr)

查

改

✒️技巧

专业英语学习角

搜索

sorted
含义：分类，整理；挑选；把…归类；排序的
记忆：
热度：⭐️

reversed
词义：推翻；(使）反转；（使）颠倒；(使）翻转；颠倒的
记忆：谐音：若我死。
热度：⭐️

enumerate
含义：列举，枚举，数
记忆：词根词缀：e-，向外。number，数字，数数。
热度：⭐️

import
含义：输入；进口；重要性；意义
记忆：im（向内的）+port（港口）=import(进口）
热度：⭐️⭐️

append
含义：附加；添加；贴上
记忆：词源词缀：前缀ap-同ad-.词根pend，悬挂，见pendulum，钟摆。ap-来，临近±pend-悬挂，垂→依附
热度：⭐️⭐️

extend
含义：延伸；扩大；推广；延长；伸展；给予；发出；伸出；增加
记忆：词源词缀：ex（出）+tend（伸展）=extend（向外延生）
热度：★★

price
含义：价格
记忆：词源词根：可以追溯到它的词根“pris”，表示“价格、价值”的意思。
热度：⭐️

sale
含义：拍卖；卖，出卖；销售额，销售；销路
记忆：词源词根：来源于史前日耳曼语saljan。=【同源词】sell词组/短语on sale出售；折价出售来自sell的名词形式，比较tale,tell。sale这个词的词根是“sal”，来源于拉丁语中的“salire”，意思是“跳跃、卖出”。后来，“salire”经过演变，成为了现代英语中的“sale”。
热度：⭐️

set
含义：设置；放置，安置；集合；一套，一副
记忆：词源词根：【同源词】sect动词set的原始意义是“坐的原因cause to sit”，来源于史前日耳曼语setjan或sitjan(英语sit的词源)。
热度：⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️

del
含义：微分算子，倒三角形
记忆：
热度：⭐️⭐️

remove
含义：去除；开除；脱掉，拿下
记忆：词根词缀：re一再，move移动。
热度：⭐️⭐️

dictionary
含义：字典
热度：⭐️

value
词义：值
热度：⭐️

dict
含义：字典
热度：⭐️

zip
含义：拉链
热度：⭐️⭐️

tuple
含义：元组
热度：⭐️⭐️

list
含义：列表
热度：⭐️⭐️

clear
含义：清除
热度：⭐️

default
含义：系统默认值
热度：⭐️

iteration
含义：迭代
热度：⭐️