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python数据结构

发布时间:2018-07-30 16:36:02作者:wangjian浏览量:501点赞量:0

    一:列表

    Python中列表是可变的,这是它区别于字符串和元组的最重要的特点,一句话概括即:列表可以修改,而字符串和元组不能。


    python列表方法:

    方法描述
    list.append(x)把一个元素添加到列表的结尾,相当于 a[len(a):] = [x]。
    list.extend(L)通过添加指定列表的所有元素来扩充列表,相当于 a[len(a):] = L。
    list.insert(i, x)在指定位置插入一个元素。第一个参数是准备插入到其前面的那个元素的索引,例如 a.insert(0, x) 会插入到整个列表之前,而 a.insert(len(a), x) 相当于 a.append(x) 。
    list.remove(x)删除列表中值为 x 的第一个元素。如果没有这样的元素,就会返回一个错误。
    list.pop([i])从列表的指定位置移除元素,并将其返回。如果没有指定索引,a.pop()返回最后一个元素。元素随即从列表中被移除。(方法中 i 两边的方括号表示这个参数是可选的,而不是要求你输入一对方括号,你会经常在 Python 库参考手册中遇到这样的标记。)
    list.clear()移除列表中的所有项,等于del a[:]。
    list.index(x)返回列表中第一个值为 x 的元素的索引。如果没有匹配的元素就会返回一个错误。
    list.count(x)返回 x 在列表中出现的次数。
    list.sort()对列表中的元素进行排序。
    list.reverse()倒排列表中的元素。
    list.copy()返回列表的浅复制,等于a[:]。

    例:

    >>> a = [66.25, 333, 333, 1, 1234.5]
    >>> print(a.count(333), a.count(66.25), a.count('x'))
    2 1 0
    >>> a.insert(2, -1)
    >>> a.append(333)
    >>> a
    [66.25, 333, -1, 333, 1, 1234.5, 333]
    >>> a.index(333)
    1
    >>> a.remove(333)
    >>> a
    [66.25, -1, 333, 1, 1234.5, 333]
    >>> a.reverse()
    >>> a
    [333, 1234.5, 1, 333, -1, 66.25]
    >>> a.sort()
    >>> a
    [-1, 1, 66.25, 333, 333, 1234.5]

    注意:类似 insert, remove 或 sort 等修改列表的方法没有返回值。

    列表推导式

    列表推导式提供了从序列创建列表的简单途径。通常应用程序将一些操作应用于某个序列的每个元素,用其获得的结果作为生成新列表的元素,或者根据确定的判定条件创建子序列。

    每个列表推导式都在 for 之后跟一个表达式,然后有零到多个 for 或 if 子句。返回结果是一个根据表达从其后的 for 和 if 上下文环境中生成出来的列表。如果希望表达式推导出一个元组,就必须使用括号。

    这里我们将列表中每个数值乘三,获得一个新的列表:

    >>> vec = [2, 4, 6]
    >>> [3*x for x in vec]
    [6, 12, 18]

    现在我们玩一点小花样:


    >>> [[x, x**2] for x in vec]
    [[2, 4], [4, 16], [6, 36]]

    这里我们对序列里每一个元素逐个调用某方法:


    >>> freshfruit = ['  banana', '  loganberry ', 'passion fruit  ']
    >>> [weapon.strip() for weapon in freshfruit]
    ['banana', 'loganberry', 'passion fruit']

    我们可以用 if 子句作为过滤器:


    >>> [3*x for x in vec if x > 3]
    [12, 18]
    >>> [3*x for x in vec if x < 2]
    []

    以下是一些关于循环和其它技巧的演示:


    >>> vec1 = [2, 4, 6]
    >>> vec2 = [4, 3, -9]
    >>> [x*y for x in vec1 for y in vec2]
    [8, 6, -18, 16, 12, -36, 24, 18, -54]
    >>> [x+y for x in vec1 for y in vec2]
    [6, 5, -7, 8, 7, -5, 10, 9, -3]
    >>> [vec1[i]*vec2[i] for i in range(len(vec1))]
    [8, 12, -54]

    列表推导式可以使用复杂表达式或嵌套函数:

    >>> [str(round(355/113, i)) for i in range(1, 6)]
    ['3.1', '3.14', '3.142', '3.1416', '3.14159']

    嵌套列表解析

    Python的列表还可以嵌套。

    以下实例展示了3X4的矩阵列表:


    >>> matrix = [
    ...     [1, 2, 3, 4],
    ...     [5, 6, 7, 8],
    ...     [9, 10, 11, 12],
    ... ]

    以下实例将3X4的矩阵列表转换为4X3列表:


    >>> [[row[i] for row in matrix] for i in range(4)]
    [[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]]

    以下实例也可以使用以下方法来实现:


    >>> transposed = []
    >>> for i in range(4):
    ...     transposed.append([row[i] for row in matrix])
    ...
    >>> transposed
    [[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]]

    另外一种实现方法:


    >>> transposed = []
    >>> for i in range(4):
    ...     # the following 3 lines implement the nested listcomp
    ...     transposed_row = []
    ...     for row in matrix:
    ...         transposed_row.append(row[i])
    ...     transposed.append(transposed_row)
    ...
    >>> transposed
    [[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]]

    二:元组和序列

    元组由若干逗号分隔的值组成,例如:

    >>> t = 12345, 54321, 'hello!'
    >>> t[0]
    12345
    >>> t
    (12345, 54321, 'hello!')
    >>> # Tuples may be nested:
    ... u = t, (1, 2, 3, 4, 5)
    >>> u
    ((12345, 54321, 'hello!'), (1, 2, 3, 4, 5))

    元组在输出时总是有括号的,以便于正确表达嵌套结构。在输入时可能有或没有括号, 不过括号通常是必须的(如果元组是更大的表达式的一部分)。

    三:集合

    集合是一个无序不重复元素的集。基本功能包括关系测试和消除重复元素。

    可以用大括号({})创建集合。注意:如果要创建一个空集合,你必须用 set() 而不是 {} ;后者创建一个空的字典

    例:

    >>> basket = {'apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana'}
    >>> print(basket)                      # 删除重复的
    {'orange', 'banana', 'pear', 'apple'}
    >>> 'orange' in basket                 # 检测成员
    True
    >>> 'crabgrass' in basket
    False
    >>> # 以下演示了两个集合的操作
    ...
    >>> a = set('abracadabra')
    >>> b = set('alacazam')
    >>> a                                  # a 中唯一的字母
    {'a', 'r', 'b', 'c', 'd'}
    >>> a - b                              # 在 a 中的字母,但不在 b 中
    {'r', 'd', 'b'}
    >>> a | b                              # 在 a 或 b 中的字母
    {'a', 'c', 'r', 'd', 'b', 'm', 'z', 'l'}
    >>> a & b                              # 在 a 和 b 中都有的字母
    {'a', 'c'}
    >>> a ^ b                              # 在 a 或 b 中的字母,但不同时在 a 和 b 中
    {'r', 'd', 'b', 'm', 'z', 'l'}

    集合也支持推导式:


    >>> a = {x for x in 'abracadabra' if x not in 'abc'}
    >>> a
    {'r', 'd'}

    等价于:

    a = set()
    for x in 'abracadabra':
        if(x not in 'abc'):
            a.add(x)
    print (a);

    四:字典

    序列是以连续的整数为索引,与此不同的是,字典以关键字为索引,关键字可以是任意不可变类型,通常用字符串或数值。

    理解字典的最佳方式是把它看做无序的键=>值对集合。在同一个字典之内,关键字必须是互不相同。

    一对大括号创建一个空的字典:{}。

    例:

    >>> tel = {'jack': 4098, 'sape': 4139}
    >>> tel['guido'] = 4127
    >>> tel
    {'sape': 4139, 'guido': 4127, 'jack': 4098}
    >>> tel['jack']
    4098
    >>> del tel['sape']
    >>> tel['irv'] = 4127
    >>> tel
    {'guido': 4127, 'irv': 4127, 'jack': 4098}
    >>> list(tel.keys())
    ['irv', 'guido', 'jack']
    >>> sorted(tel.keys())
    ['guido', 'irv', 'jack']
    >>> 'guido' in tel
    True
    >>> 'jack' not in tel
    False

    构造函数 dict() 直接从键值对元组列表中构建字典。如果有固定的模式,列表推导式指定特定的键值对:


    >>> dict([('sape', 4139), ('guido', 4127), ('jack', 4098)])
    {'sape': 4139, 'jack': 4098, 'guido': 4127}

    此外,字典推导可以用来创建任意键和值的表达式词典:


    >>> {x: x**2 for x in (2, 4, 6)}
    {2: 4, 4: 16, 6: 36}

    如果关键字只是简单的字符串,使用关键字参数指定键值对有时候更方便:


    >>> dict(sape=4139, guido=4127, jack=4098)
    {'sape': 4139, 'jack': 4098, 'guido': 4127}

    五:遍历技巧

    在字典中遍历时,关键字和对应的值可以使用 items() 方法同时解读出来:


    >>> knights = {'gallahad': 'the pure', 'robin': 'the brave'}
    >>> for k, v in knights.items():
    ...     print(k, v)
    ...
    gallahad the pure
    robin the brave

    在序列中遍历时,索引位置和对应值可以使用 enumerate() 函数同时得到:


    >>> for i, v in enumerate(['tic', 'tac', 'toe']):
    ...     print(i, v)
    ...
    0 tic
    1 tac
    2 toe

    同时遍历两个或更多的序列,可以使用 zip() 组合:


    >>> questions = ['name', 'quest', 'favorite color']
    >>> answers = ['lancelot', 'the holy grail', 'blue']
    >>> for q, a in zip(questions, answers):
    ...     print('What is your {0}?  It is {1}.'.format(q, a))
    ...
    What is your name?  It is lancelot.
    What is your quest?  It is the holy grail.
    What is your favorite color?  It is blue.

    要反向遍历一个序列,首先指定这个序列,然后调用 reversed() 函数:


    >>> for i in reversed(range(1, 10, 2)):
    ...     print(i)
    ...
    9
    7
    5
    3
    1

    要按顺序遍历一个序列,使用 sorted() 函数返回一个已排序的序列,并不修改原值:


    >>> basket = ['apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana']
    >>> for f in sorted(set(basket)):
    ...     print(f)
    ...
    apple
    banana
    orange
    pear


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