本文主要是對Python的數據結構進行了一個總結，常見的數據結構包含：列表list、元組tuple、字典dict和集合set。
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索引
- 左邊0開始，右邊-1開始
- 通過
index()函數查看索引編號
lang = ['python', 'java', 'html']
lang.index('python')
0 # 索引從0開始
lang.index('html')
2
切片
- 索引左邊從0開始，右邊-1開始
- 含頭不含尾
- 步長可正可負
lst = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
print(lst[:]) # 相當于是復制 lst
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
print(lst[::2]) # 步長是2 [開始:結束:步長]
[1, 3, 5]
print(lst[-3:-1])
lst = [1,2,3,4,5,6]
print(lst[1:5:2]) # 常規(guī)用法
print(lst[-5:-2:2]) # 標號-5代表的是元素2，標號-2代表的是5，步長為2
print(lst[-5:4:2])
print(lst[1:-2:2])
[2,4]
list列表[]
特點
- 長度可變的
- 內容是可以修改的
創(chuàng)建
- 直接通過[]
- 通過list()函數
list(range(10))
list(1,2,3,4)
操作
列表和字符串一樣，都是序列，里面的元素是有序的，也有索引和切片。索引index左邊從0開始，右邊從-1開始，index()函數可以查看某個元素的索引編號。
追加
- append：末尾追加，單個追加
- insert(location, obj)：指定位置追加元素
- extend：整體的擴編
刪除
- pop(2)：刪除指定索引為2的元素，有返回值即刪除的元素值
- remove(obj)：刪除指定元素，沒有返回值；如果存在多個，則刪除第一個元素
排序
- sort：obj.sort(key=len)
- sorted：sorted(obj)；默認是從小到大排序
- bisect模塊：import bisect
- bisect.bisect(obj,col)：返回插入的位置
- bisect.insort(obj,col)：直接插入元素
反轉
- 通過步長-1進行反轉，[::-1]
- 通過
reversed()進行反轉，得到的是可迭代對象，并且將迭代對象轉為為列表顯示
# 反轉1
print(lst[::-1]) # 通過步長為-1進行反轉
print(lst) # 不影響原來對象
[6, 5, 4, 3, 2, 1]
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
# 反轉2
print(list(reversed(lst))) # 通過reversed函數進行反轉
[6,5,4,3,2,1]
print(list(reversed('abcde'))) # 對字符串進行反轉，列表顯示
['e', 'd', 'c', 'b', 'a']
元組tuple()
特點
- 固定長度、不可變
- 元組中的元素可以是任意類型
- 如果內部存在列表等可變的元素，則內部元素能夠進行修改
- 元組中的元素能夠通過索引進行訪問
創(chuàng)建
- 使用小括號，元素之間用逗號隔開；若只有元素，末尾也必須加上逗號：(5,)
- 通過
tuple函數進行創(chuàng)建
tup = () # 創(chuàng)建空元組
print(tup)
tup1 = ('python', ) # 創(chuàng)建單個元組，必須在最后帶上逗號
print(tup1)
tup2 = (1, 2, (3, ), ["python", "java", "php"]) # 創(chuàng)建多重元組
元組和列表之間是互通的，通過
list()和tuple()能夠實現列表和元組之間的轉化。通過dir(tuple)能夠查看元組對象的方法
操作
統(tǒng)計
統(tǒng)計元素出現的個數count()
嵌套拆包
tup = 4,5,(6,7)
a,b,(c,d) = tup # 嵌套拆包
遍歷序列
seq = [(1,2,3), (4,5,6), (7,8,9)]
for a, b, c in seq:
print('a={0}, b={1}, c={2}'.format(a,b,c))
# 結果
a=1, b=2, c=3
a=4, b=5, c=6
a=7, b=8, c=9
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高級功能
特殊語法*rest
values = 1,2,3,4,5
a,b,*rest = values
rest
[3,4,5]
如果想丟棄某些元素，將rest換成下劃線_
a,b,*_ = values
用途
- 元組表列表操作速度快；
- 在進行遍歷操作的時候，請用元組代替列表
- 如果對不需要修改的數據進行“寫保護”，即改數據是常量，也要使用元組；如果需要改變這些值，轉換為列表進行修改
- 元組在字典中可以當做key來使用，但是列表不可以
字典dict{}
特點
- 常用的名字是哈希表或者關聯(lián)數組
- 由鍵值對組成，鍵是不可變的（哈希的），值是可變的
創(chuàng)建
- 通過dict函數
- 直接通過{}中括號創(chuàng)建，中間用逗號隔開
操作
刪除
- del：del dict[k1]，內存中也沒有了
- clear：D.clear()變成了空字典，但內存中仍存在
- pop：D.pop(k[,d])，以字典的鍵為參數，刪除鍵值對
更新
update：更新字典，沒有返回值
獲取鍵、值
關于鍵值對、鍵、值的獲取主要用到的是items()、keys()、values()三種方法，三種方法得到的結果都能夠用for進行遍歷，獲取單個元素：
| 函數 | 作用 |
|---|---|
| items | 獲取鍵值對 |
| keys | 獲取所有的鍵 |
| values | 獲取所有的值 |
默認值相關
| get | 獲取某個鍵key的值value：dict.get(k, [,d])鍵不存在返回指定的值d |
|---|---|
| setdefault | 類似get方法，如果鍵不存在，返回指定的值，并在字典中增加這個鍵值對；如果不指定返回值，默認是None |
看一個具體的例子
ab = {'language': 'python', 'city': 'shenzhen', 'code': '101'}
print(ab.get("language"))
print(ab['language']) # 當鍵存在時，二者作用相同
print(ab.get('number')) # 返回的是None，但是原來的字典不變
# print(ab['number']) 報錯
print(ab.get('number', '1234')) # 返回值是1234，但是原來的字典不變
print(ab.setdefault('number', '1234')) # 返回值是1234，并且原來的字典添加了鍵值對'number':'1234'
# 執(zhí)行setdefault()后的結果
{'language': 'python', 'city': 'shenzhen', 'code': '101', 'number': '1234'}
栗子
- 根據首字母分類為包含列表的字典
words = ['apple', 'bat', 'bar', 'atom', 'book']
by_letter = {}
for word in words:
letter = word[0] # 取出每個單詞的首字母
if letter not in by_letter:
by_letter[letter] = [word] # 首字母第一次不存在則創(chuàng)建
else:
by_letter[letter].append(word) # 當首字母之后，直接進行追加
- 使用
setdefault來解決
words = ['apple', 'bat', 'bar', 'atom', 'book']
by_letter = {}
for word in words:
letter = word[0]
by_letter.setdefault(letter, []).append(word) # 創(chuàng)建letter為首字母的鍵，值為word組成的列表的鍵值對
- 使用內建模塊
defaultdict來解決，defaultdict(function_factory)構建的是一個類似dictionary的對象
- keys的值，自行確定賦值；values的類型，是function_factory的類實例，而且具有默認值。
- 比如default(int)則創(chuàng)建一個類似dictionary對象，里面任何的values都是int的實例，而且就算是一個不存在的key, d[key] 也有一個默認值，這個默認值是int()的默認值0
from collections import defaultdict
by_letter = defaultdict(list) # 創(chuàng)建一個類似dict的對象，values都是list類型
for word in words:
by_letter[word[0]].append(word)
集合set{}
特點
- 無序的，沒有索引，不屬于序列
- 元素唯一，不重復
- 元素不可變，可哈希
- 空集合只能通過set()創(chuàng)建
創(chuàng)建
- set方法
- 通過{}直接創(chuàng)建，還帶去重功能
方法
常見的集合方法及其作用
| 方法 | 作用 |
|---|---|
| add() | 給一個集合增加元素，參數只能有一個：增加的元素 |
| update | 用原有集合自身和其他東西構成的新集合，來更新原來的集合 |
| pop | 隨機刪除一個元素，返回元素本身；不能指定參數，不能指定刪除某個元素 |
| remove(obj) |
obj必須是集合set中的元素，否則報錯；沒有返回值
|
| discard(obj) |
obj如果在集合中就執(zhí)行刪除，否則不進行任何操作，與remove不同 |
| clear() | 刪除所有元素，bool(set)為False
|
操作
常見的操作
- 并集：union、|
- 交集：intersection、&
- 子集（包含于）：issubset()
- 超集（包含）：issuperset()
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內建函數
enumerate
遍歷序列的同事跟蹤其索引，使用enumerate()，返回的是(i, value)
lst = ["foo", "bat", "bar"]
mapping = {}
for i,v in enumerate(lst):
mapping[v] = i # 鍵是lst中的元素，值是該元素的索引
sorted
sorted函數返回的是排序好的一個列表，默認是從小到大
sorted([1,3,4,2,6,5])
[1,2,3,4,5,6]
zip
配對
將列表、元組或者其他序列中的元素進行配對組合，新建一個元組構成的列表
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生成的長度由最短的序列決定。有時和enumerate()連用：
for i, (a,b) in enumerate(zip(seq1, seq2)):
print('{0}:{1},{2}'.format(i,a,b))
拆分
將已經配對的序列用zip進行拆分，注意*的使用
first_name, last_name = zip(*pitchers)
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利用zip實現矩陣轉置
list2 = [[1, 2], [3, 4], [5, 6]]
list(zip(*list2))
[(1,3,5), (2,4,6)]
map
- 方法中有兩個參數，一個是函數，另一個是待運行的序列，基本樣式：
map(func, seq) -
func是一個函數對象，seq是序列對象 - 執(zhí)行：可迭代序列對象
seq中的元素，依次取出來放入函數func對象進行執(zhí)行，相當于是for循環(huán)。 - 返回值被放入一個列表
items = list(range(10))
def square(x):
return x*2
list(map(square, items)) # 函數+序列
list1 = range(1, 6)
list2 = range(6, 11)
list(map(lambda x, y: x + y, list1, list2)) # 將兩個list中的對象一次相加
求出兩個列表中對應位置的較大值
a = [1, 2, 3, 4, 5]
b = [2, 3, 2, 4, 8]
list(map(lambda x: max(x), zip(a,b)))
reduce
在Python3中reduce已經被轉移到functools模塊里面了，使用的時候需要進行導入：
from functools import reduce- 兩個參數 reduce(function, seq)
- 執(zhí)行：從左到右根據函數一次執(zhí)行
- 返回值是一個value
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高斯求和利用reduce函數實現
lst = range(1, 101)
reduce(lambda x, y: x+y, lst)
filter
filter翻譯成中文就是過濾器的意思，在Python起到了過濾的作用，將滿足條件的對象進行輸出:
- 兩個參數：函數+可迭代對象
- 滿足條件的對象進行輸出
numbers = range(-5, 5)
list(filter(lambda x: x < 0, numbers)) # 選出小于0的數，返回列表list
推導式
列表推導式
[x.upper() for x in strings if len(x) > 2]
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字典推導式
dict_comp = {key-expr: value-expr for value in collections if condition}
創(chuàng)建一個字符串與其位置相匹配的字典
loc_mapping = {val: index for index, val in enumerate(strings)}
集合推導式
set-comp = {expr for value in collection if condition}
unique_len = {len(x) for x in strings}
上述功能使用map函數
set(map(len, strings))
嵌套推導式
some_tuples = [(1,2,3),(4,5,6),(7,8,9)]
# 方法1
flattened = [x for tup in some_tuples for x in tup]
# 方法2：列表推導式中的列表推導式
[[x for x in tup] for tup in some_tuples]
# 方法3:for循環(huán)
flattened = []
for tup in some_tuples:
for x in tup:
flattened.append(x) # 不斷地追加到末尾
