一、學習內(nèi)容概括

Python提供了一些常用的數(shù)據(jù)類型，主要分為簡單數(shù)據(jù)類型和容器數(shù)據(jù)類型。
簡單數(shù)據(jù)類型

• 整型<class 'int'>
• 浮點型<class 'float'>
• 布爾型<class 'bool'>

容器數(shù)據(jù)類型

• 列表<class 'list'>
• 元組<class 'tuple'>
• 字典<class 'dict'>
• 集合<class 'set'>
• 字符串<class 'str'>

本次學習主要學習其中的列表和數(shù)組兩種。

二、具體學習內(nèi)容

1、列表

列表的定義

列表是有序集合，沒有固定大小，能夠保存任意數(shù)量任意類型的 Python 對象，語法為 [元素1, 元素2, ..., 元素n]。

• 關(guān)鍵點是「中括號 []」和「逗號 ,」
• 中括號 把所有元素綁在一起
• 逗號 將每個元素一一分開

列表的創(chuàng)建

• 創(chuàng)建一個普通列表

x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(x, type(x))
# ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday'] <class 'list'>

x = [2, 3, 4, 5, 6, 7]
print(x, type(x))
# [2, 3, 4, 5, 6, 7] <class 'list'>

• 利用range()創(chuàng)建列表

x = list(range(10))
print(x, type(x))
# [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] <class 'list'>

x = list(range(1, 11, 2))
print(x, type(x))
# [1, 3, 5, 7, 9] <class 'list'>

x = list(range(10, 1, -2))
print(x, type(x))
# [10, 8, 6, 4, 2] <class 'list'>

• 利用推導式創(chuàng)建列表

x = [0] * 5
print(x, type(x))
# [0, 0, 0, 0, 0] <class 'list'>

x = [0 for i in range(5)]
print(x, type(x))
# [0, 0, 0, 0, 0] <class 'list'>

x = [i for i in range(10)]
print(x, type(x))
# [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] <class 'list'>

x = [i for i in range(1, 10, 2)]
print(x, type(x))
# [1, 3, 5, 7, 9] <class 'list'>

x = [i for i in range(10, 1, -2)]
print(x, type(x))
# [10, 8, 6, 4, 2] <class 'list'>

x = [i ** 2 for i in range(1, 10)]
print(x, type(x))
# [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81] <class 'list'>

x = [i for i in range(100) if (i % 2) != 0 and (i % 3) == 0]
print(x, type(x))

# [3, 9, 15, 21, 27, 33, 39,45, 51, 57, 63, 69, 75, 81, 87, 93, 99] <class 'list'>

注意:
由于list的元素可以是任何對象，因此列表中所保存的是對象的指針。即使保存一個簡單的[1,2,3]，也有3個指針和3個整數(shù)對象。

x = [a] * 4操作中，只是創(chuàng)建4個指向list的引用，所以一旦a改變，x中4個a也會隨之改變。

x = [[0] * 3] * 4
print(x, type(x))
# [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]] <class 'list'>

x[0][0] = 1
print(x, type(x))
# [[1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0]] <class 'list'>

a = [0] * 3
x = [a] * 4
print(x, type(x))
# [[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]] <class 'list'>

x[0][0] = 1
print(x, type(x))
# [[1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0], [1, 0, 0]] <class 'list'>

• 創(chuàng)建一個混合列表

mix = [1, 'lsgo', 3.14, [1, 2, 3]]
print(mix, type(mix))  
# [1, 'lsgo', 3.14, [1, 2, 3]] <class 'list'>

• 創(chuàng)建一個空列表

mpty = []
print(empty, type(empty))  # [] <class 'list'>

向列表中添加元素

給列表中添加元素主要有三種方法：append（追加）、extend（擴展）、insert（插入）。

• list.append(obj) 在列表末尾添加新的對象，只接受一個參數(shù)，參數(shù)可以是任何數(shù)據(jù)類型，被追加的元素在 list 中保持著原結(jié)構(gòu)類型。

x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
x.append('Thursday')
print(x)  
# ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday', 'Thursday']

print(len(x))  # 6

此元素如果是一個 list，那么這個 list 將作為一個整體進行追加，注意append()和extend()的區(qū)別。

x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
x.append(['Thursday', 'Sunday'])
print(x)  
# ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday', ['Thursday', 'Sunday']]

print(len(x))  # 6

• list.extend(seq) 在列表末尾一次性追加另一個序列中的多個值（用新列表擴展原來的列表）

x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
x.extend(['Thursday', 'Sunday'])
print(x)  
# ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday', 'Thursday', 'Sunday']

print(len(x))  # 7

• list.insert(index, obj) 在編號 index 位置插入 obj。

 = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
x.insert(2, 'Sunday')
print(x)
# ['Monday', 'Tuesday', 'Sunday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']

print(len(x))  # 6

刪除列表中的元素

刪除列表中的元素主要有兩種方法：remove、pop。remove通過值來匹配；pop通過索引來匹配，默認最后一個元素（索引為-1）.

• list.remove(obj)移除列表中某個值的第一個匹配項。

x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
x.remove('Monday')
print(x)  # ['Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']

• list.pop([index=-1]) 移除列表中的一個元素（默認最后一個元素），并且返回該元素的值

x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
y = x.pop()
print(y)  # Friday

y = x.pop(0)
print(y)  # Monday

y = x.pop(-2)
print(y)  # Wednesday
print(x)  # ['Tuesday', 'Thursday']

• del var1[, var2 ……] 刪除單個或多個對象。
  如果知道要刪除的元素在列表中的位置，可使用del語句。

x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
del x[0:2]
print(x)  # ['Wednesday', 'Thursday', 'Friday']

獲取列表元素

獲取單個元素

• 通過元素的索引值，從列表獲取單個元素，注意，列表索引值是從0開始的。
• 通過將索引指定為-1，可讓Python返回最后一個列表元素，索引 -2 返回倒數(shù)第二個列表元素，以此類推。

x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', ['Thursday', 'Friday']]
print(x[0], type(x[0]))  # Monday <class 'str'>
print(x[-1], type(x[-1]))  # ['Thursday', 'Friday'] <class 'list'>
print(x[-2], type(x[-2]))  # Wednesday <class 'str'>

切片
切片的通用寫法是 start : stop : step

• 情況 1 - "start :"
  以 step 為 1 (默認) 從編號 start 往列表尾部切片。

x = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(x[3:])  # ['Thursday', 'Friday']
print(x[-3:])  # ['Wednesday', 'Thursday', 'Friday']

• 情況 2 - ": stop"
  以 step 為 1 (默認) 從列表頭部往編號 stop 切片。

week = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(week[:3])  # ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday']
print(week[:-3])  # ['Monday', 'Tuesday']

• 情況 3 - "start : stop"
  以 step 為 1 (默認) 從編號 start 往編號 stop 切片。

week = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(week[1:3])  # ['Tuesday', 'Wednesday']
print(week[-3:-1])  # ['Wednesday', 'Thursday']

• 情況 4 - "start : stop : step"
  以具體的 step 從編號 start 往編號 stop 切片。注意最后把 step 設(shè)為 -1，相當于將列表反向排列。

week = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(week[1:4:2])  # ['Tuesday', 'Thursday']
print(week[:4:2])  # ['Monday', 'Wednesday']
print(week[1::2])  # ['Tuesday', 'Thursday']
print(week[::-1])  
# ['Friday', 'Thursday', 'Wednesday', 'Tuesday', 'Monday']

• 情況 5 - " : "
  復(fù)制列表中的所有元素（淺拷貝）。

week = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']
print(week[:])  
# ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']

深拷貝與淺拷貝

list1 = [123, 456, 789, 213]
list2 = list1
list3 = list1[:]

print(list2)  # [123, 456, 789, 213]
print(list3)  # [123, 456, 789, 213]
list1.sort()
print(list2)  # [123, 213, 456, 789] 
print(list3)  # [123, 456, 789, 213]

list1 = [[123, 456], [789, 213]]
list2 = list1
list3 = list1[:]
print(list2)  # [[123, 456], [789, 213]]
print(list3)  # [[123, 456], [789, 213]]
list1[0][0] = 111
print(list2)  # [[111, 456], [789, 213]]
print(list3)  # [[111, 456], [789, 213]]

列表常用操作符

• 等號操作符：==
• 連接操作符 +
• 重復(fù)操作符 *
• 成員關(guān)系操作符 in、not in

「等號 ==」，只有成員、成員位置都相同時才返回True。

列表拼接有兩種方式，用「加號 +」和「乘號 *」，前者首尾拼接，后者復(fù)制拼接。

list1 = [123, 456]
list2 = [456, 123]
list3 = [123, 456]

print(list1 == list2)  # False
print(list1 == list3)  # True

list4 = list1 + list2  # extend()
print(list4)  # [123, 456, 456, 123]

list5 = list3 * 3
print(list5)  # [123, 456, 123, 456, 123, 456]

list3 *= 3
print(list3)  # [123, 456, 123, 456, 123, 456]

print(123 in list3)  # True
print(456 not in list3)  # False

前面三種方法（append, extend, insert）可對列表增加元素，它們沒有返回值，是直接修改了原數(shù)據(jù)對象。 而將兩個list相加，需要創(chuàng)建新的 list 對象，從而需要消耗額外的內(nèi)存，特別是當 list 較大時，盡量不要使用 “+” 來添加list。

列表其他方法

• list.count(obj) 統(tǒng)計某個元素在列表中出現(xiàn)的次數(shù)

list1 = [123, 456] * 3
print(list1)  # [123, 456, 123, 456, 123, 456]
num = list1.count(123)
print(num)  # 3

• list.index(x[, start[, end]]) 從列表中找出某個值第一個匹配項的索引位置

list1 = [123, 456] * 5
print(list1.index(123))  # 0
print(list1.index(123, 1))  # 2
print(list1.index(123, 3, 7))  # 4

• list.reverse() 反向列表中元素

x = [123, 456, 789]
x.reverse()
print(x)  # [789, 456, 123]

• list.sort(key=None, reverse=False) 對原列表進行排序。

  1、 key -- 主要是用來進行比較的元素，只有一個參數(shù)，具體的函數(shù)的參數(shù)就是取自于可迭代對象中，指定可迭代對象中的一個元素來進行排序。
  2、 reverse -- 排序規(guī)則，reverse = True 降序， reverse = False 升序（默認）。
  3、 該方法沒有返回值，但是會對列表的對象進行排序。

x = [123, 456, 789, 213]
x.sort()
print(x)
# [123, 213, 456, 789]

x.sort(reverse=True)
print(x)
# [789, 456, 213, 123]


# 獲取列表的第二個元素
def takeSecond(elem):
    return elem[1]


x = [(2, 2), (3, 4), (4, 1), (1, 3)]
x.sort(key=takeSecond)
print(x)
# [(4, 1), (2, 2), (1, 3), (3, 4)]

x.sort(key=lambda a: a[0])
print(x)
# [(1, 3), (2, 2), (3, 4), (4, 1)]

2、元組

「元組」定義語法為：(元素1, 元素2, ..., 元素n)

• 小括號把所有元素綁在一起
• 逗號將每個元素一一分開

創(chuàng)建和訪問元組

• Python 的元組與列表類似，不同之處在于tuple被創(chuàng)建后就不能對其進行修改，類似字符串。
• 元組使用小括號，列表使用方括號。
• 元組與列表類似，也用整數(shù)來對它進行索引 (indexing) 和切片 (slicing)。

t1 = (1, 10.31, 'python')
t2 = 1, 10.31, 'python'
print(t1, type(t1))
# (1, 10.31, 'python') <class 'tuple'>

print(t2, type(t2))
# (1, 10.31, 'python') <class 'tuple'>

tuple1 = (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)
print(tuple1[1])  # 2
print(tuple1[5:])  # (6, 7, 8)
print(tuple1[:5])  # (1, 2, 3, 4, 5)
tuple2 = tuple1[:]
print(tuple2)  # (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)

注意：
1、創(chuàng)建元組可以用小括號 ()，也可以什么都不用，為了可讀性，建議還是用 ()。
2、元組中只包含一個元素時，需要在元素后面添加逗號，否則括號會被當作運算符使用。

x = (1)
print(type(x))  # <class 'int'>
x = 2, 3, 4, 5
print(type(x))  # <class 'tuple'>
x = []
print(type(x))  # <class 'list'>
x = ()
print(type(x))  # <class 'tuple'>
x = (1,)
print(type(x))  # <class 'tuple'>

創(chuàng)建二維元組

x = (1, 10.31, 'python'), ('data', 11)
print(x)
# ((1, 10.31, 'python'), ('data', 11))

print(x[0])
# (1, 10.31, 'python')
print(x[0][0], x[0][1], x[0][2])
# 1 10.31 python

print(x[0][0:2])
# (1, 10.31)

更新和刪除一個元組

week = ('Monday', 'Tuesday', 'Thursday', 'Friday')
week = week[:2] + ('Wednesday',) + week[2:]
print(week)  # ('Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday')

元組有不可更改 (immutable) 的性質(zhì)，因此不能直接給元組的元素賦值，但是只要元組中的元素可更改 (mutable)，那么我們可以直接更改其元素，注意這跟賦值其元素不同。

t1 = (1, 2, 3, [4, 5, 6])
print(t1)  # (1, 2, 3, [4, 5, 6])

t1[3][0] = 9
print(t1)  # (1, 2, 3, [9, 5, 6])

元組相關(guān)操作符

• 等號操作符：==
• 連接操作符 +
• 重復(fù)操作符 *
• 成員關(guān)系操作符 in、not in

「等號 ==」，只有成員、成員位置都相同時才返回True。

元組拼接有兩種方式，用「加號 +」和「乘號 *」，前者首尾拼接，后者復(fù)制拼接。

t1 = (123, 456)
t2 = (456, 123)
t3 = (123, 456)

print(t1 == t2)  # False
print(t1 == t3)  # True

t4 = t1 + t2
print(t4)  # (123, 456, 456, 123)

t5 = t3 * 3
print(t5)  # (123, 456, 123, 456, 123, 456)

t3 *= 3
print(t3)  # (123, 456, 123, 456, 123, 456)

print(123 in t3)  # True
print(456 not in t3)  # False

內(nèi)置方法

元組大小和內(nèi)容都不可更改，因此只有 count() 和 index() 兩種方法。

t = (1, 10.31, 'python')
print(t.count('python'))  # 1
print(t.index(10.31))  # 1

• count('python') 是記錄在元組 t 中該元素出現(xiàn)幾次，顯然是 1 次
• index(10.31) 是找到該元素在元組 t 的索引，顯然是 1

解壓元組

• 解壓（unpack）一維元組（有幾個元素左邊括號定義幾個變量）

t = (1, 10.31, 'python')
(a, b, c) = t
print(a, b, c)
# 1 10.31 python

• 解壓二維元組（按照元組里的元組結(jié)構(gòu)來定義變量）

t = (1, 10.31, ('OK', 'python'))
(a, b, (c, d)) = t
print(a, b, c, d)
# 1 10.31 OK python

• 如果你只想要元組其中幾個元素，用通配符「*」，英文叫 wildcard，在計算機語言中代表一個或多個元素。下例就是把多個元素丟給了 rest 變量。

t = 1, 2, 3, 4, 5
a, b, *rest, c = t
print(a, b, c)  # 1 2 5
print(rest)  # [3, 4]

• 如果你根本不在乎 rest 變量，那么就用通配符「*」加上下劃線「_」。

t = 1, 2, 3, 4, 5
a, b, *_ = t
print(a, b)  # 1 2