第六章Python组合数据类型

“在Python 中,除字符串外,组合数据类型主要包括列表、元组、集合和字典等。 组合数据类型还可以按照下面的方式区分: 概念:列表是写在[ ]之间、用逗号隔开的元素集合。 应用:是Python 中使用最频繁、灵活性最好的数据类型,可以完成大多数集合类的数据结构实现。

Python 组合数据类型

• 1.基本概念：能够表示多个数据的类型称为组合数据类型，组合数据可以将多个相同类型或不同类型的数据组织为一个整体
• 2.集合类型 (set)
  • 概述
    • 定义：具有某种特定性质的对象汇总而成的集体，其中组成集合的对象称为该集合的元素；集合用一对大括号“{ }”表示，可以有0个或多个元素，元素之间没有位置和索引的概念，可以动态增加或删除元素。
    • 特征
      • 确定性：集合中每个元素都确定的
      • 互异性：集合中每个元素互不相同，不可重复
      • 无序性：集合中的元素是无序的，不能进行排序。
    • 元素的数据类型：只能是不可变数据类型，如：整数、浮点数、字符串、元组
    • 提示：由于集合元素无序性，集合定义时元素顺序可以与输出不一致，且不能进行比较和排序；由于元素不可重复的唯一性，可用于过虑重复元素。
  • 集合类型的创建
    • 1.使用大括号“{ }”直接创建，中间元素用逗号“，”分隔,必须有元素，不能用大括号“{ }”创建空集合。
    • 2.使用内置函数set()，将其它数据类型转换为集合，可以是空集合
  • 集合数据类型的常用操作
    • 操作符
      • S-T:差集，去除S和T中共同元素，返回S中剩余元素。
      • S&T：交集，返回S和T中共同元素
      • S^T：补集，返回S和T中非共同元素
      • S|T：：并集，返回S和T中所有元素
    • 操作函数
      • len()：返回元素个数
    • 操作方法
      • S.add(x)：向集合中添加元素，如果元素已在集合中，便不作任何处理
      • S.remove(x)：如果元素存在则移除该元素，不在则抛出KeyError异常
      • S.clear():清空集合
      • S.discard(x):如果元素存在则移除该元素，不在做处理
      • S.pop(x):随机返回集合中的一个元素，同时删除该元素，若集合为空则抛出KeyError异常
      • S.copy()：复制集合
      • S.isdisjoint(T)：判断同个集合是否有相同元素，没有返回True,有返回False.
    • in/not in
      • x in S:判断x是否是S集合的元素，是返回True,否则Flase
      • not in:不是返回True，是返回False
    • 集合推导式：{exp for i in set if cond}
• 3.序列数据类型
  • 概述：一维元素向量，元素之间存在先后顺序，通过序号访问的一组数据，元素之间可以出现数值相同但位置不一样的元素
  • 类型
    • 列表类型 (list)
      • 创建列表
        • 1.使用方括号“[]”直接创建，列表中元素类型可以是任意类型，元素之间用逗号“，”分隔。可以创建空列表，没有长度限制。
        • 2.使用函数list()将其它数据类型转换为列表类型
      • 列表基本操作
        • 一、访问列表
          • 1.以索引方式访问列表元素：list[n]
          • 2.以切片方式访问列表元素，获取子列表：list[n:m:k]
          • 3.用for......in遍历依次访问列表列表元素
          • 4.用in 或not ......in查询列表元素
        • 二、添加列表元素
          • （1）ls.append(x)方法：在列表最后添加一个元素x
          • (2) ls.insert(i,x):在指定位置为 i 索引处添加元素
          • （3）ls.extend(list[ ]):一次性在末尾添加一个列表的所有元素
        • 三、删除列表元素
          • （1）del语句：用于删除单个元素或整个列表 del<列表变量>[<索引序号>] del<列表变量>[<n:m>] del<列表变量>[<n:m:k>] del<列表变量>
          • （2）ls.remove(x):用于删除列表中匹配到的第一个元素（列表可能有多个数值为x的元素）x，后面的不管。
          • （3）ls.pop(i):用于获取第i个元素（相当于取出这个元素），并将元素从列表中删除，若省略i，则操作最后一个元素
          • （4）ls.clear():清空列表
        • 四、列表元素排序
          • （1）sort(key=None,reverse=Flase) key:排序规则； reverse:控制元素排序方式 Ture：表示降序排列 Flase：表示升序排列 说明：此方法不产生新列表，而是用排序后的有序列表覆盖原来列表
          • （2）sorted:用于产生一个按升序排序的新列表，不影响原来列表
          • （3）reverse():用于逆置列表
        • 五、列表复制
          • （1）ls.copy():生成一个新列表，复制列表中所有元素
        • 六、其他操作：
          • （1）赋值符“=”不能用于对列表进行赋值，只能进行关联和指向。
          • （2）赋值符可以用于对列表的元素或片段进行赋值和修改。
        • 七、列表推导式：（1）[exp for x in list] exp:用于在每层循环中对列表中的元素进行运算 for...in...:用于遍历列表或可迭代对象 （2）带有if语句的列表推导式：[exp for x in list if cond]:遍历列表，若列表中的元素x符合条件cond, 按表达式exp对其进行运算后将其添加到新列表中。 （3）嵌套for循环语句的列表推导式：[exp for x in list_1 for y in list_2]:从左至右分别是外循环和内循环，可以实现利用两个列表生成新的列表。 （4）带有if语句和嵌套for循环语句的列表推导式： [exp for x in list_1[if cond] for y in list_2 [if cond] ...... for y in list_2 [if cond]
    • 元组类型 (tuple)
      • 定义：由一对圆括号表示，元素之间用逗号分隔，只有一个元素时，也要有逗号。
      • 创建
        • 1.用表示符圆括号“（）”直接定义
        • 2.用函数tuple()转换
      • 特点：
        • 1.元组是不可变数据类型，定义好后便不可修改 2.元素类型和个数不受限 3.组合数据类型中的操作适用于元组
    • 映射类型
      • 一.映射概述：键——值数据项的组合，每个元素是一个键值对，即元素是（key,value）,元素之间是无序的，键—值对是一种二元关系，源于属性和值的映射关系。映射相当于由用户定义键（key）作为索引去对应具体的值（value） 键（key）:表示一个属性，也可理解为一个项目或类别 值（value）：是属性内容。
      • 二.映射定义：键——值对的基本思想是将值（value）信息关联一个键（key）,进而通过键的信息查找对应的值的信息。字典是典型的映射类型
      • 三.字典 (dict)
        • （一）.创建字典
          • （1）通过大括号{}创建：{<键1>：<值1>，<键2>：<值2>......<键n>：<值n>} 键和值之间用冒号“:”连接，不同键—值对间（元素）用逗号分隔；元素之间无序，键只能是不可变数据类型，且是唯一的。
          • （2）用内置函数dict()创建字典
        • （二）.字典的操作
          • 1.字典访问
            • （1）通过索引（键，key）的访问：<值>=<字典变量>[键]
            • （2）get()方法：<字典变量>.get(key,default]):键存在返回相应的值，不存在则返回默认值default.
            • (3)keys()方法：<字典变量>.keys():返回所有键的信息
            • （4）values()方法：<字典变量>.values():返回所有值的信息
            • （5）items()方法：<字典变量>.items():返回所有键值对
          • 2.字典元素添加
            • 1.字典元素添加：<字典变量>[键]=值
            • 2.字典元素修改：和添加元素类似
          • 3.字典元素的删除
            • （1）pop（）方法：<字典变量>.pop(key,defalut)：键存在则返回相应的值，同时删除键值对，否则返回默认值default
            • (2)popitem()方法：<字典变量>.popitem():随机从字典中取出一个键值对，以元组（key,value）形式返回，同时从字典中删除该键值对。
            • （3）clear():<字典变量>.clear()
            • 说明
              • 1.键——值对只能通过键索引值；2.字典可用于遍历循环，返回值为键值
          • 字典推导式：{new_key:new_value for key,value in dict.items()}
          • 扩展：d.sort(key=lambda x:x[1],reverse=True) 说明：表示在字典d中以元素的第二值（进行排序
  • 索引体系
    • 正向递增索引
    • 反向递减索引
  • 操作符
    • in /not in
    • "+":连接符
    • “*”：复制
    • s[i]:索引，返回第举止字符
    • s[i:j]:切片
    • s[i:j:k]：步骤切片
  • 函数和方法
    • len():返回元素个数
    • min(x) /max(x):最小元素/最大元素
    • s.index(x)：第一次出现的位置
    • s.count(x)：出现的总次数