20 【python】入门指南：常用数据结构

Python内置了三种高级数据结构：list，tuple，dict

list：数组，相同类型的元素组成的数组

tuple：元组，相同类型的元素组成的数组，但是这里有限定条件（长度是固定的，并且值也是固定的，不能被改变）

dict：字典，k-v结构的

list数组

1，初始化和遍历list

#!/bin/python

a = [1, 2, 3]
print(a, type(a))

for i in a:
    print(a)

输出：

[1, 2, 3] <class 'list'>
[1, 2, 3]

2，list添加和删除元素

a = [1, 2, 3]
a.append(4)
print(a) # 1,2,3,4
a.insert(1, 11)
print(a) #1,11,2,3,4

解释：append是在末尾添加元素，insert(n, data)在下标n的位置添加data，原先下标n的元素依次往后移动1位

a = [1, 2, 3, 4]
a.pop()
print(a) # 1,2,3

a = [1, 2, 3, 4]
a.pop(1)
print(a) # 1,3,4

pop()默认将最后一个数值pop出来，pop(n)是将下标为n的位置元素pop出来（这里如果n大于最大下标，python会抛出异常out of range）

整个将list清空掉

a = [1, 2, 3]
del a
print(a)

这里会报错：a is not defined，表名del a这个操作不是仅仅清空a的元素，而且把a本身从程序中删除掉

3，查找元素（根据key和value来查找）

判断a是否包含某个key值，要使用：key <= len(a) - 1

a = [1, 2, 3, 4]
if 3 <= len(a) - 1:
    print('a[3] exist')

if 4 <= len(a) - 1:
    print('a[4] exist')
else:
    print("a[4] does not exist")

输出：

a[3] exist
a[4] does not exist

元素查找：a.count(value)

a = [1, 2, 3, 4]
print(a.count(1)) #
print(a.count(5)) #

count返回a中包含元素value的次数

元素查找：a.index(value)

a = [1, 2, 3, 4]
print(a.index(1)) #0
print(a.index(0))

index是返回value在a中所在的下标，如果value没在a中出现，则python抛出异常：{value} is not in list

4，更新某个key值

a = [1, 2, 3, 4]

if 3 <= len(a) - 1:
    a[3] = 100
else:
    print("a[3] does not exist")

print(a, len(a)) #1,2,3,100

更新某个key的value需要根据下标来更新，但是必须确定该key是未越界的，即不能大于len(a) - 1

5，切片

a = [1, 2, 3, 4, 5]

print(a[:]) #[1, 2, 3, 4, 5]

print(a[1:2]) #[2]
print(a[1:-1]) #[2,3,4]
print(a[1:0]) #[]
print(a[1:]) #[2,3,4,5]

print(a[:2]) #[1,2]
print(a[:-1]) #[1,2,3,4]
print(a[:0]) #[]

print(a[-3:]) #[3,4,5]
print(a[-3:-1]) #[3,4]
print(a[-3:0]) #[]

理解：a[n:m]，从下标为n的元素开始从左往右数，数到下标为m-1的元素停止

理解n或者m为负值，则他实际计算时遵循的公式是：len(a) + n或者len(a) + m

比如a=[1,2,3,4,5], a[-1:]此处n为-1，实际开始下标为：len(a) + n = 5 + n = 5 - 1 = 4

6，其它相关函数

辅助函数1：enumerate

a = [1, 2, 3, 4, 5]

for i, v in enumerate(a):
    print(i, v)

辅助函数2：count(计算list中包含某个元素的次数)

辅助函数：排序相关，sort，reverse

关于list的更详尽的内容参考：http://www.runoob.com/python/python-lists.html

===================tuple================

元组：元组的初始定义就决定了它的长度，也决定了它的值。无法修改所有元素，也无法改变它的长度。

import os

a = (1, 2, 3)

print(len(a))
print(a[2])
#print(a[4]) #out of range
#a[0] = 3 #'tuple' object does not support item assignment
#a.append(5) #no attribute

os._exit(0)

输出结果：

3
3

====================dict==================

操作1：初始化和遍历dict

1.1，初始化，并查看变量的类型

a = {"a":"", 'b':"", "c":""}

print(a, type(a))

输出：

{'a': '', 'c': '', 'b': ''} <class 'dict'>

1.2，遍历dict元素

a = {"a":"", 'b':"", "c":""}

for k, v in a.items():
    print(k, v)

输出：

a 1
b 2
c 3

1.3，获取某个key的值

get(key)：获取dict中key对应的元素值

a = {"a":"", 'b':"", "c":""}

print(a.get("a"))
print(a.get('d'))

输出：

1
None

注意，以上操作中get('d')是没有抛出异常的，意味着使用get总是安全的，只是需要检查返回值是否为None。

a = {"a":"", 'b':"", "c":""}
print(a.get('d') == None) #True

操作2：新增/更新元素

a = {"a":"", 'b':"", "c":""}

#update
a["a"] = "a"
print(a)

#insert
a['d'] = ''
print(a)

输出：

{'b': '', 'c': '', 'a': 'a'}
{'b': '', 'c': '', 'd': '', 'a': 'a'}

更新dict（a）的a对应的值：a['a'] = 'a'

新增，直接使用赋值语句即可

3，删除某个元素

3.1，删除某个key

a = {"a":"", 'b':"", "c":""}

del a['a']
print(a)

a.pop('a') #效果和del相同

输出结果：

{'c': '', 'b': ''}

3.2，rest整个dict为空dict{}，但不回收空间

a = {"a":"", 'b':"", "c":""}

a.clear()
print(a) #{}

clear函数用来reset某个dict为{}

3.3，删除整个dict，并回收空间

a = {"a":"", 'b':"", "c":""}

del a
print(a) #a is not defined

del和之前的list数组，操作结果一样的

4，检查某个key是否存在

a = {"a":"", 'b':"", "c":""}

print('a' in a) #True
print('d' in a) #False
print('d' not in a) #True

判断某个key是否存在，使用in语句：key in dict

判断某个key不存在，使用not in语句：key not in dict

5，主题：深拷贝和浅拷贝

浅拷贝：

a = {"a":"", 'b':"", "c":""}

b = a
print(b)

a["a"] = "abc"
print(b)

输出：

{'c': '', 'a': '', 'b': ''}
{'c': '', 'a': 'abc', 'b': ''}

可以看到，a的元素值改变时，b也跟随改变了。这说明，a和b其实是同一个dict，只是名称不同而已。

我们来看赋值语句：b=a，这个赋值代表浅拷贝，实际完成的效果是引用。

对应的是深拷贝，用dict中自带的copy函数来完成。

a = {"a":"", 'b':"", "c":""}

b = a.copy()
print(b)

a["a"] = "abc"
print(b)

输出：

{'b': '', 'a': '', 'c': ''}
{'b': '', 'a': '', 'c': ''}

可以看到a的改变并为在b的print体现。

6，其它辅助函数

6.1，update

a = {"a":"", 'b':"", "c":""}

b = {"a": "b1", "d":"",}

a.update(b)
print(a)

输出：

{'b': '', 'a': 'b1', 'd': '', 'c': ''}

如果不管a中是否有b中key，都将b的key来替代a中key；对于a中存在，b中不存在的，则保留。

6.2，获取所有的key列表，及其value的列表

a = {"a":"", 'b':"", "c":""}

print(a.keys())
print(a.values())

注意这里返回的类型分别是dict_keys，dict_values类型，而不是简单的list。同时也可以看到，顺序和初始化a的顺序是不同的，但是这两个函数的返回值的顺序，和他们在a中出现的顺序是对应的。

dict_keys(['c', 'b', 'a'])
dict_values(['', '', ''])