列表、元组、字典、集合

列表、元组、字典、集合

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1. 列表

• 序列是Python中最基本的数据结构。序列中的每一个元素都分配一个数字- 它的位置，或索引，第一个索引是0，第二个索引是1，依此类推。
• Python有6个序列的内置类型，但最多见的是列表和元组。
• 序列均可以进行的操做包括索引，切片，加，乘，检查成员。
• 此外，Python已经内置肯定序列的长度以及肯定最大和最小的元素的方法。
• 列表是最经常使用的Python数据类型，它能够做为一个方括号内的逗号分隔值出现。
• 列表的数据项不须要具备相同的类型
• 建立一个列表，只要把逗号分隔的不一样的数据项使用方括号括起来便可。

列表的通常用法：

list1 = ['frui','male',1989,'python',[2016,2017],'c'] #list内元素的数据类型能够不一样,也能够是另一个list
list2 = ['']
print (list1)

#使用下标索引来访问列表中的值，一样你也可使用方括号的形式截取字符，以下所示：
print (list1[:])
print (list1[0],list1[1])
print (list1[-1],list1[-2])
print (list1[0:3]) #切片,此操做顾头不顾尾
print (list1[:3])
print (list1[-3:]) #切片，从后向前数索引，也只能从左往右切片，一样是顾头不顾尾。（这样会没法取到最后一个元素，思考怎么办？）
print (list1[0:-1:2]) #按步长切片
print (list1[::2]) #按步长切片

list1.append("linux") #在列表末尾追加元素
list1.insert(1,"linux") #直接把元素插入的指定位置
list1[0] = "jay" #（改）直接替换某个位置元素

#delete
list1.pop() #删除list末尾的元素
list1.pop(1) #删除指定位置的元素
del list1[0]
list1.remove("python") #此种方法和前两种的区别是什么？

print (list1)
print (list1.index(1989)) #查找已知元素的索引
print (list1[list1.index(1989)])

print (list1.count(1989)) #打印某元素在列表中的数量
list1.clear() #清除整个列表
list1.reverse() #反转整个列表
list1.sort() #排序 按ASCII码顺序排序,若元素中有list类型，则没法排序，为何？

list2 = [1,2,3,4]
list1.extend(list2) #列表合并
print (list1)
del list2 #删除整个变量

#列表的深浅copy
#浅拷贝只能拷贝最外层，修改内层则原列表和新列表都会变化。
#深拷贝是指将原列表彻底克隆一份新的。
import copy
list1 = ['frui','male',1989,'python',[2016,2017],'c'] 
list2 = list1.copy() #浅copy
list3 = copy.copy(list1) #浅copy，同list1.copy()效果相同
list4 = copy.deepcopy(list1) #深copy，会和list1占用一样大小的内存空间
list1[0] = '自由'
list1[4][0] = 2015
print (list1,'\n',list2,'\n',list3,'\n',list4)

#列表的循环：逐个打印列表元素
list1 = ['frui','male',1989,'python',[2016,2017],'c'] 
for i in list1:
    print (i)

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2. 元组

元组也是存一组数据，只是一旦建立，便不能修改，因此又叫只读列表。元组建立很简单，只须要在括号中添加元素，并使用逗号隔开便可。

tup1 = (1,2,3,4,5)
tup2 = ('frui', 27)
tup3 = "a", "b", "c", "d";
tup4 = () #建立空元组

元组中只包含一个元素时，须要在元素后面添加逗号

tuple5 = (50,) #元组中只包含一个元素时，须要在元素后面添加逗号
tuple6 = (50)
#若是不加逗号，则定义的不是tuple，是50这个数！这是由于括号()既能够表示tuple，又能够表示数学公式中的小括号，这就产生了歧义，所以，Python规定，这种状况下，按小括号进行计算。

元组只有两个方法：count和index
不可变的tuple有什么意义？由于tuple不可变，因此代码更安全。若是可能，能用tuple代替list就尽可能用tuple。

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3. 字典

3.1 字典的使用

字典是另外一种可变容器模型，且可存储任意类型对象。
字典的每一个键值对()用冒号(:)分割，每一个对之间用逗号(,)分割，整个字典包括在花括号({})中 ,格式以下所示：

d = {key1 : value1, key2 : value2 }

键必须是惟一的，但值则没必要。值能够取任何数据类型，但键必须是不可变的，如字符串，数字或元组。

info = {
    'stu1':"Xiao Ming",
    'stu2':"Xiao Liang",
    'stu3':"Xiao Hong",
    'stu4':"Xiao Rui",
}
print (info)
#修改
info['stu2'] = "Xiao Hu" 
#增长
info['stu5'] = "Xiao Fang"

#删除
info.pop('stu2')
del info['stu1']
info.popitem() #随机删一个
print (info)
info.clear() #清空字典全部条目

#查找
print ('stu2' in info) #判断是否存在，存在则返回True，不然返回False
print (info['stu1']) #若是一个key不存在，就报错，get不会，不存在只返回None

#dict.get(key, default=None)
#返回指定键的值，若是值不在字典中返回default值
#比较安全的查找方法
print (info.get('stu6')) 


#其余
print (info.values()) #打印全部的值(即除了key)
print (info.keys()) #打印全部的key
print (info.items()) #把字典转化为列表


# dict.setdefault(key, default=None)
# 和get()相似, 但若是键不存在于字典中，将会添加键并将值设为default
info.setdefault ('class3',{'Xiao Rui', 15})
print (info)
info.setdefault ('class1',{'Xiao Hong', 16})
print (info)

#循环打印
for i in info:
    print (i,info[i])

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

#多级字典嵌套及操做
info = {
    'class1':{
        'stu1':["Xiao Ming",16]
    },

    'class2':{
        'stu2':["Xiao Liang",17]
    }
}
info['class1']['stu1'][1] = 18
print (info)

#dict.fromkeys(seq[, val]))
# 建立一个新字典，以序列 seq 中元素作字典的键，val 为字典全部键对应的初始值
eg:
print (dict.fromkeys([6,7,8],'test'))
c = dict.fromkeys([6,7,8],[1,{'name':'frui'}])
c[6][1]['name'] = 'sorui'
print (c)

#update方法
info = {
    'stu1':"Xiao Ming",
    'stu2':"Xiao Liang",
    'stu3':"Xiao Hong",
    'stu4':"Xiao Rui",
}
b = {
    'stu1': "Xiao Dong",
    1:3,
    2:4
}
print (info)
info.update(b)

• 为何dict查找速度这么快？
  由于dict的实现原理和查字典是同样的。假设字典包含了1万个汉字，咱们要查某一个字，一个办法是把字典从第一页日后翻，直到找到咱们想要的字为止，这种方法就是在list中查找元素的方法，list越大，查找越慢。
  第二种方法是先在字典的索引表里（好比部首表）查这个字对应的页码，而后直接翻到该页，找到这个字。不管找哪一个字，这种查找速度都很是快，不会随着字典大小的增长而变慢。dict就是第二种实现方式。

• 和list比较，dict有如下几个特色：
  无序
  查找和插入的速度极快，不会随着key的增长而变慢；
  须要占用大量的内存，内存浪费多。
  而list相反：
  查找和插入的时间随着元素的增长而增长；
  占用空间小，浪费内存不多。
  因此，dict是用空间来换取时间的一种方法。

• dict能够用在须要高速查找的不少地方，在Python代码中几乎无处不在，正确使用dict很是重要，须要牢记的第一条就是dict的key必须是不可变对象。这是由于dict根据key来计算value的存储位置，若是每次计算相同的key得出的结果不一样，那dict内部就彻底混乱了。这个经过key计算位置的算法称为哈希算法（Hash）。
• 要保证hash的正确性，做为key的对象就不能变。在Python中，字符串、整数等都是不可变的，所以，能够放心地做为key。而list是可变的，就不能做为key：

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3. 集合

集合是一个无序的，不重复的数据组合，它的主要做用以下：

• 去重，把一个列表变成集合，就自动去重了
• 关系测试，测试两组数据以前的交集、差集、并集等关系

经常使用操做

#去重
list1 = [3,2,1,4,5,6,5,4,3,2,1]
print (list1, type(list1))
list1 = set(list1)
print (list1, type(list1))

list2 = set([4,5,6,7,8,9])

#交集
print (list1.intersection(list2))

#并集
print (list1.union(list2))

#差集
print (list1.difference(list2))
print (list2.difference(list1))

#子集、父集
print (list1.issubset(list2))
print (list1.issuperset(list2))

list3 = set([4,5,6])
print (list3.issubset(list2))
print (list2.issuperset(list3))

#对称差集
print (list1.symmetric_difference(list2))

#Return True if two sets have a null intersection
list4 = set([1,2,3])
print (list3.isdisjoint(list4))

#交集
print (list1 & list2)
#union
print (list2 | list1)
#difference
print (list1 - list2)
#对称差集
print (list1 ^ list2)

#添加
list1.add(999) #添加一项
print (list1)
list1.update([66,77,88]) #添加多项
print (list1)
print (list1.add(999)) #猜猜打印什么？为何

#删除
list1.remove(999)
print (list1)

#remove and return arbitrary set element
print (list1.pop()) 

#Remove an element from a set if it is a member.If the element is not a member, do nothing.
print (list1.discard(888))