计算机二级复习
选择题部分
列表与元组
在 Python 中，列表 和 元组都是用于存储有序数据的序列结构。
1. 列表
定义与特性
- 可变：列表中的元素可以动态修改（添加、删除、替换）。
- 使用方括号
[]表示，元素用逗号分隔。 - 元素类型不限：可以包含任意类型的数据（整数、字符串、列表、元组等）。
常用操作
-
创建列表：
fruits = ["apple", "banana", "cherry"] mixed = [1, "hello", 3.14, [4, 5]] -
访问元素：
print(fruits[0]) # 输出 "apple" print(fruits[-1]) # 输出 "cherry"（负数索引从末尾开始） -
修改元素：
fruits[1] = "orange" print(fruits) # 输出 ["apple", "orange", "cherry"] -
添加元素：
fruits.append("grape") # 在末尾添加单个元素 fruits.extend(["mango", "kiwi"]) # 扩展列表 fruits.insert(1, "lemon") # 在指定位置插入元素 -
删除元素：
del fruits[2] # 删除指定索引的元素 fruits.remove("apple") # 根据值删除元素 fruits.pop() # 删除并返回最后一个元素 -
其他常用方法：
print(len(fruits)) # 获取列表长度 print(fruits.index("orange")) # 获取元素索引 fruits.sort() # 对列表排序 fruits.reverse() # 反转列表
适用场景
- 需要频繁修改数据（如动态添加、删除元素）。
- 存储一组有序但可能变化的数据（如用户输入、临时计算结果）。
2. 元组
定义与特性
- 不可变：元组一旦创建，其元素不能修改（无法添加、删除或替换）。
- 使用圆括号
()表示，元素用逗号分隔（有时可省略括号）。 - 元素类型不限：与列表类似，但通常用于存储固定数据。
常用操作
-
创建元组：
coordinates = (3, 5) mixed = (1, "hello", 3.14, [4, 5]) # 元组中可以包含可变对象（如列表） -
访问元素：
print(coordinates[0]) # 输出 3 print(coordinates[-1]) # 输出 5 -
尝试修改元组（会报错）：
coordinates[0] = 10 # 报错：'tuple' object does not support item assignment -
其他操作：
print(len(coordinates)) # 获取元组长度 print(3 in coordinates) # 检查元素是否存在
适用场景
- 存储不可变的数据（如配置参数、数学坐标）。
- 作为字典的键（因为元组不可变，可哈希）。
- 保护数据不被意外修改（例如函数返回多个值时，用元组更安全）。
3. 列表与元组的对比
| 特性 | 列表（List） | 元组（Tuple） |
|---|---|---|
| 可变性 | 可变（支持增删改） | 不可变（创建后无法修改） |
| 定义符号 | [] |
() |
| 性能 | 稍慢（动态分配内存） | 更快（固定内存，访问效率高） |
| 适用场景 | 动态数据、频繁修改 | 固定数据、保护数据不可变性 |
字符串处理
- 字符串的编码有多种， Python \text{Python} Python使用了 Unicode \text{Unicode} Unicode码和 ASCII \text{ASCII} ASCII码。其中实现 Unicode \text{Unicode} Unicode普遍使用的方法是 UTF-8 \text{UTF-8} UTF-8。实际上， Unicode \text{Unicode} Unicode码与 ASCII \text{ASCII} ASCII等价，而 UTF-8 \text{UTF-8} UTF-8是 Unicode \text{Unicode} Unicode的传输格式。
- 我们可以通过
ord和chr函数实现 Unicode \text{Unicode} Unicode码和 ASCII \text{ASCII} ASCII码之间的相互转化。
print(ord("a"),ord("A"))
print(chr(97),chr(65))
Remark:数字 < 大写字母 < 小写字母
- 字符串的索引与切片：
- 字符串索引是指通过指定字符在字符串中的位置来访问该字符。Python 中的字符串索引从 0 开始，即第一个字符的索引为 0，第二个字符的索引为 1，以此类推。同时，Python 还支持负数索引，负数索引从 -1 开始，表示字符串的最后一个字符，倒数第二个字符的索引为 -2，依此类推。
- 切片操作使用
str[start:stop:step]
# 定义一个字符串
s = "Hello, World!"
# 字符串索引
print("使用正索引访问字符:")
print(s[0]) # 输出 'H'
print(s[7]) # 输出 'W'
print("使用负索引访问字符:")
print(s[-1]) # 输出 '!'
print(s[-6]) # 输出 'W'
# 字符串切片
print("字符串切片操作:")
print(s[0:5]) # 输出 'Hello'
print(s[7:]) # 输出 'World!'
print(s[-6:-1]) # 输出 'World'
print(s[0:12:2]) # 输出 'Hlo ol'
print(s[::-1]) # 输出 '!dlroW ,olleH'
- 字符串操作
| 操作类型 | 描述 | 示例代码 | 结果 |
|---|---|---|---|
| 拼接 | 将多个字符串连接成一个字符串 | s1 = "Hello"; s2 = " World"; result = s1 + s2 |
Hello World |
| 重复 | 重复字符串指定的次数 | s = "Hi"; result = s * 3 |
HiHiHi |
| 索引 | 访问字符串中指定位置的字符 | s = "Python"; char = s[2] |
t |
| 切片 | 从字符串中提取子字符串 | s = "Python"; sub_s = s[1:4] |
yth |
| 长度 | 获取字符串的长度 | s = "Hello"; length = len(s) |
5 |
| 查找 | 查找子字符串在字符串中首次出现的位置 | s = "Hello"; pos = s.find("l") |
2 |
| 替换 | 用新的子字符串替换旧的子字符串 | s = "Hello"; new_s = s.replace("l", "L") |
HeLLo |
| 分割 | 根据指定的分隔符将字符串分割成列表 | s = "a,b,c"; lst = s.split(",") |
['a', 'b', 'c'] |
| 连接 | 将列表中的字符串元素连接成一个字符串 | lst = ['a', 'b', 'c']; s = ','.join(lst) |
a,b,c |
| 大小写转换 | 转换字符串的大小写 | s = "Hello"; upper_s = s.upper(); lower_s = s.lower() |
HELLO 和 hello |
| 去除空白 | 去除字符串开头和结尾的空白字符 | s = " Hello "; new_s = s.strip() |
Hello |
| 判断开头或结尾 | 判断字符串是否以指定的子字符串开头或结尾 | s = "Hello"; start = s.startswith("He"); end = s.endswith("lo") |
True 和 True |
| 判断类型 | 判断字符串是否只包含特定类型的字符 | s1 = "123"; s2 = "abc"; is_digit = s1.isdigit(); is_alpha = s2.isalpha() |
True 和 True |
在文本处理中会常常用到以下几个函数：
- 查找字符串中某一个字符出现在字符串的哪里
- 判断数字，字母
- 去除空白
- 按某个方法分割字符串返回列表
- 将列表按某符号连接在一起
- 字符串的逻辑操作
这里分为关系操作与成员关系操作：
- 关系操作：字符串与字符串比较大小遵循以下规则
- 比较对应位置字符的 Unicode 码点
- 长度不同但前缀相同的字符串空格补全后逐一比较
- 成员关系操作：
str1 [not] in str2
- 字符串方法还有很多：
- 字符串大小写转换
s.upper：大写
s.lower：小写
s.swapace：字母大小写转化
s.capitalize（）：首字母大写其余小写
s.title()：首字母大写 - 字符串对齐处理
s.ljust(width[,fillchr]):左对齐，默认空格补全
s.rjust(width[,fillchr])：:右对齐，默认空格补全
s.center(width[,fillchr])：:中对齐，默认空格补全
s.zfill(sidth)：:右对齐，默认0补全 - 字符串搜索
s.find(substr[,start[,end]])：没找到会返回 − 1 -1 −1
s.index(substr[,start[,end]])：没找到会返回运行错误
s.rfind(substr[,start[,end]])：倒着找
s.rindex(substr[,start[,end]])：没找到会返回运行错误
s.count(substr[,start[,end]]):计算substr出现次数 - 字符串的替换
s.replace(oldstr,newstr[,count]):把s中的oldstr替换为newstr
s.strip([chars]):s前后的chrs里面有的全去掉
s.lstrip([chars]):s左的chrs里面有的全去掉
s.rstrip([chars])s右的chrs里面有的全去掉
s.expandtabs([tabsize]):把s中的tab字符替换为空格，默认八个空格。 - 字符串的拆分与组合
s.split([sep[,maxsplit]]):以sep为分隔符，maxsplit为最大分割次数，默认-1，无穷次
s.jion(seq):连接seq序列为字符串 - 字符串的测试类型
| 方法名 | 描述 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
isalpha() |
检查字符串是否全为字母（无数字或符号）。 | "Hello".isalpha() |
True |
isdigit() |
检查字符串是否全为数字。 | "1234".isdigit() |
True |
isalnum() |
检查字符串是否全为字母或数字（无符号）。 | "a1b2".isalnum() |
True |
isspace() |
检查字符串是否全为空白字符（空格、制表符、换行符等）。 | " \n".isspace() |
True |
| 方法名 | 描述 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
islower() |
检查字符串中的所有字母是否全为小写。 | "hello".islower() |
True |
isupper() |
检查字符串中的所有字母是否全为大写。 | "HELLO".isupper() |
True |
istitle() |
检查字符串是否为标题格式（每个单词首字母大写，其余小写）。 | "Hello World".istitle() |
True |
| 方法名 | 描述 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
startswith(prefix) |
检查字符串是否以指定前缀开头。 | "Hello".startswith("He") |
True |
endswith(suffix) |
检查字符串是否以指定后缀结尾。 | "World!".endswith("!") |
True |
| 方法名 | 描述 | 示例 | 结果 |
|---|---|---|---|
isdecimal() |
检查字符串是否全为十进制数字（适用于 Unicode 数字字符）。 | "①②③".isdecimal() |
False |
isnumeric() |
检查字符串是否全为数字字符（包括分数、下标等特殊数字符号）。 | "½".isnumeric() |
True |
isidentifier() |
检查字符串是否是有效的 Python 标识符（变量名、函数名等）。 | "my_var".isidentifier() |
True |
字典与集合
字典（Dictionary）
定义与特性
- 键值对存储：字典是一种无序的键值对集合，通过键来访问对应的值。键必须是唯一且不可变的（如字符串、数字、元组），而值可以是任意类型的数据。
- 使用花括号
{}表示，键和值之间用冒号:分隔，键值对之间用逗号分隔。
常用操作
- 创建字典：
# 直接创建
student = {'name': 'Alice', 'age': 20, 'grade': 'A'}
# 使用 dict() 函数创建
empty_dict = dict()
person = dict(name='Bob', city='New York')
- 访问元素：
print(student['name']) # 输出 'Alice'
# 使用 get() 方法访问，若键不存在，返回默认值
print(student.get('height', 'Not provided')) # 输出 'Not provided'
- 修改元素：
student['age'] = 21 # 修改已有的键对应的值
student['gender'] = 'Female' # 添加新的键值对
- 删除元素：
del student['grade'] # 删除指定键的键值对
age = student.pop('age') # 删除指定键的键值对并返回该值
- 其他常用方法：
print(len(student)) # 获取字典中键值对的数量
print('name' in student) # 检查键是否存在于字典中
keys = student.keys() # 获取所有键
values = student.values() # 获取所有值
items = student.items() # 获取所有键值对
适用场景
- 存储具有映射关系的数据，如学生信息（姓名 - 成绩）、配置信息（参数名 - 参数值）等。
- 快速查找和访问数据，通过键可以在 O(1) 时间复杂度内找到对应的值。
集合（Set）
定义与特性
- 无序且唯一：集合是一种无序的数据结构，其中的元素是唯一的，不会有重复元素。
- 使用花括号
{}或set()函数表示，元素之间用逗号分隔。需要注意的是，创建空集合只能使用set()，因为{}表示的是一个空字典。
常用操作
- 创建集合：
# 直接创建
fruits = {'apple', 'banana', 'cherry'}
# 使用 set() 函数创建
empty_set = set()
numbers = set([1, 2, 3, 2]) # 重复元素会被自动去除
- 添加元素：
fruits.add('grape') # 添加单个元素
fruits.update({'mango', 'kiwi'}) # 添加多个元素
- 删除元素：
fruits.remove('apple') # 删除指定元素，若元素不存在会报错
fruits.discard('banana') # 删除指定元素，若元素不存在不会报错
- 集合运算：
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
union = set1.union(set2) # 并集
intersection = set1.intersection(set2) # 交集
difference = set1.difference(set2) # 差集
适用场景
- 去除列表中的重复元素，可将列表转换为集合再转换回列表。
- 进行集合运算，如判断两个集合是否有交集、求并集等。
字典与集合的对比
| 特性 | 字典（Dictionary） | 集合（Set） |
|---|---|---|
| 存储形式 | 键值对 | 单一元素 |
| 元素唯一性 | 键必须唯一 | 元素必须唯一 |
| 访问方式 | 通过键访问值 | 不能通过索引或键访问，只能遍历 |
| 用途 | 存储映射关系数据 | 去重和集合运算 |