Python(可变/不可变类型,list,tuple,dict,set)
补充:(可用操作技巧)
>>> x=900 >>> y=900 >>> x==y True >>> type(x) is type(y) True >>> x is y False >>> id(x) 3107344641872 >>> id(y) 3107344907216 #is 左边的是否是右边的,is比较的是id 而‘==’比较的是值
==================================================================== x=1 无返回值 a=b=c=d=3 x,y两个变量交换值 x,y=y,x 增量赋值 x+=1 ……
==================================================================== 解压序列类型 s='hello' a,b,c,d,e=s #将s[0]、s[1]……分别赋值给abcde a,_,_,_,e=s #_只用下划线,默认为:要丢弃的变量,所以只有a,e赋值。 print(a,e) a,*_,e='alex' #只要第一个,最后一个 a,b,*_ *_,a,b >>> s='aksjdfhkajsdfhksajdfhkasjdfh' >>> a,*_,b=s >>> print(a,b) a h >>> *_,a,b=s >>> print(a,b) f h #_ 可以是任意变量名,但是需要时合法变量名
===============================================================
补充:(enumerate)
enumerate函数用于遍历序列中的元素以及它们的下标,多用于在for循环中得到计数,enumerate参数为可遍历的变量,如 字符串,列表等
一般情况下对一个列表或数组既要遍历索引又要遍历元素时,会这样写:
1
2
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for i in range ( 0 , len ( list )): print i , list [i] |
但是这种方法有些累赘,使用内置enumerrate函数会有更加直接,优美的做法,先看看enumerate的定义:
1
2
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4
5
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7
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def enumerate (collection): 'Generates an indexed series: (0,coll[0]), (1,coll[1]) ...' i = 0 it = iter (collection) while 1 : yield (i, it. next ()) i + = 1 |
enumerate会将数组或列表组成一个索引序列。使我们再获取索引和索引内容的时候更加方便如下:
1
2
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for index,text in enumerate ( list ): print index ,text |
代码实例1:
1
2
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5
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i = 0 seq = [ 'one' , 'two' , 'three' ] for element in seq: print i, seq[i] i + = 1 |
0 one
1 two
2 three
代码实例2:
1
2
3
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seq = [ 'one' , 'two' , 'three' ] for i, element in enumerate (seq): print i, seq[i] # prin i ,element效果一样
|
0 one
1 two
2 three
代码实例3:
1
2
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for i,j in enumerate ( 'abc' ): print i,j |
0 a
1 b
2 c
不可变对象
可变、不可变
可变/不可变类型,指的是:内存id不变,type也不变的前提下,value是否是可变的。
int()和str()都是不可变类型
列表、字典是可变类型
对于可变对象,比如list,对list进行操作,list内部的内容是会变化的,比如:
>>> a = ['c', 'b', 'a']
>>> a.sort()
>>> a
['a', 'b', 'c']
而对于不可变对象,比如str,对str进行操作呢:
>>> a = 'abc'
>>> a.replace('a', 'A')
'Abc'
>>> a
'abc'
虽然字符串有个replace()
方法,也确实变出了'Abc'
,但变量a
最后仍是'abc'
,应该怎么理解呢?
我们先把代码改成下面这样:
>>> a = 'abc'
>>> b = a.replace('a', 'A')
>>> b
'Abc'
>>> a
'abc'
要始终牢记的是,a
是变量,而'abc'
才是字符串对象!有些时候,我们经常说,对象a
的内容是'abc'
,但其实是指,a
本身是一个变量,它指向的对象的内容才是'abc'
:
当我们调用a.replace('a', 'A')
时,实际上调用方法replace
是作用在字符串对象'abc'
上的,而这个方法虽然名字叫replace
,但却没有改变字符串'abc'
的内容。相反,replace
方法创建了一个新字符串'Abc'
并返回,如果我们用变量b
指向该新字符串,就容易理解了,变量a
仍指向原有的字符串'abc'
,但变量b
却指向新字符串'Abc'
了:
所以,对于不变对象来说,调用对象自身的任意方法,也不会改变该对象自身的内容。相反,这些方法会创建新的对象并返回,这样,就保证了不可变对象本身永远是不可变的。
各数据类型分类:
存放值的个数:
一个值:数字、字符串
多个值(容器类型):列表、元组、字典
取值方式:
直接取值:数字
序列类型:字符串、元组、列表
映射类型:字典
bool(布尔值)
布尔值
bool()
条件判断自行调用bool()函数,将数据转为bool值
#只有 0、none、空 的bool值为FALSE
list(列表)
列表常用操作
索引 切片 l[2:5] 追加 l.append() #最后追加 插入 l.insert(0,'alex') (位置,加入的东西) 删除 l.pop() #pop(索引) 索引为整数,没参数默认删除最后一个 pop()有返回值,返回的是刚刚删除的元素
del l[索引] 长度 len() #不能统计数字长度,只能统计序列类型的数据的长度 切片 循环 包含 in : l=['a','b','c'] a in l msg = 'abcdf' d in msg >>> msg = 'aksjdfhaksjdfh' >>> a in msg True >>> 'sjd' in msg True >>> l.count() l.extend() l.remove() #按照元素删除,从头删除找到的第一个 l.sort() #从小到大排序,直接操作列表,无返回值,reverse=True,从大到小 l.reverse() #翻转列表
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去重:
l=list(set(l))
利用集合去重,这样会改变列表顺序
如何不改变顺序:
空集合 l_2=[]
遍历 l ,如果元素不在 l_2 中,就append
Python内置的一种数据类型是列表:list。list是一种有序的集合,可以随时添加和删除其中的元素。
比如,列出班里所有同学的名字,就可以用一个list表示:
>>> classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
>>> classmates
['Michael', 'Bob', 'Tracy']
变量classmates
就是一个list。用len()
函数可以获得list元素的个数:
>>> len(classmates)
3
用索引来访问list中每一个位置的元素,记得索引是从0
开始的:
>>> classmates[0]
'Michael'
>>> classmates[1]
'Bob'
>>> classmates[2]
'Tracy'
>>> classmates[3]
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range
当索引超出了范围时,Python会报一个IndexError错误,所以,要确保索引不要越界,记得最后一个元素的索引是len(classmates) - 1
。
如果要取最后一个元素,除了计算索引位置外,还可以用-1
做索引,直接获取最后一个元素:
>>> classmates[-1]
'Tracy'
以此类推,可以获取倒数第2个、倒数第3个:
>>> classmates[-2]
'Bob'
>>> classmates[-3]
'Michael'
>>> classmates[-4]
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
IndexError: list index out of range
当然,倒数第4个就越界了。
list是一个可变的有序表,所以,可以往list中追加元素到末尾:
>>> classmates.append('Adam')
>>> classmates
['Michael', 'Bob', 'Tracy', 'Adam']
也可以把元素插入到指定的位置,比如索引号为1
的位置:
>>> classmates.insert(1, 'Jack')
>>> classmates
['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy', 'Adam']
要删除list末尾的元素,用pop()
方法:
>>> classmates.pop()
'Adam'
>>> classmates
['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy']
要删除指定位置的元素,用pop(i)
方法,其中i
是索引位置:
>>> classmates.pop(1)
'Jack'
>>> classmates
['Michael', 'Bob', 'Tracy']
要把某个元素替换成别的元素,可以直接赋值给对应的索引位置:
>>> classmates[1] = 'Sarah'
>>> classmates
['Michael', 'Sarah', 'Tracy']
list里面的元素的数据类型也可以不同,比如:
>>> L = ['Apple', 123, True]
list元素也可以是另一个list,比如:
>>> s = ['python', 'java', ['asp', 'php'], 'scheme']
>>> len(s)
4
要注意s
只有4个元素,其中s[2]
又是一个list,如果拆开写就更容易理解了:
>>> p = ['asp', 'php']
>>> s = ['python', 'java', p, 'scheme']
要拿到'php'
可以写p[1]
或者s[2][1]
,因此s
可以看成是一个二维数组,类似的还有三维、四维……数组,不过很少用到。
如果一个list中一个元素也没有,就是一个空的list,它的长度为0:
>>> L = []
>>> len(L)
0
tuple(元组)
元组常用操作
t.count #统计个数 t.index #查索引 索引 切片 t.[2:5] 循环 长度 包含
另一种有序列表叫元组:tuple。tuple和list非常类似,但是tuple一旦初始化就不能修改,比如同样是列出同学的名字:
>>> classmates = ('Michael', 'Bob', 'Tracy')
现在,classmates这个tuple不能变了,它也没有append(),insert()这样的方法。其他获取元素的方法和list是一样的,你可以正常地使用classmates[0]
,classmates[-1]
,但不能赋值成另外的元素。
不可变的tuple有什么意义?因为tuple不可变,所以代码更安全。如果可能,能用tuple代替list就尽量用tuple。
tuple的陷阱:当你定义一个tuple时,在定义的时候,tuple的元素就必须被确定下来,比如:
>>> t = (1, 2)
>>> t
(1, 2)
如果要定义一个空的tuple,可以写成()
:
>>> t = ()
>>> t
()
但是,要定义一个只有1个元素的tuple,如果你这么定义:
>>> t = (1)
>>> t
1
定义的不是tuple,是1
这个数!这是因为括号()
既可以表示tuple,又可以表示数学公式中的小括号,这就产生了歧义,因此,Python规定,这种情况下,按小括号进行计算,计算结果自然是1
。
所以,只有1个元素的tuple定义时必须加一个逗号,
,来消除歧义:
>>> t = (1,)
>>> t
(1,)
Python在显示只有1个元素的tuple时,也会加一个逗号,
,以免你误解成数学计算意义上的括号。
最后来看一个“可变的”tuple:
>>> t = ('a', 'b', ['A', 'B'])
>>> t[2][0] = 'X'
>>> t[2][1] = 'Y'
>>> t
('a', 'b', ['X', 'Y'])
这个tuple定义的时候有3个元素,分别是'a'
,'b'
和一个list。不是说tuple一旦定义后就不可变了吗?怎么后来又变了?
别急,我们先看看定义的时候tuple包含的3个元素:
当我们把list的元素'A'
和'B'
修改为'X'
和'Y'
后,tuple变为:
表面上看,tuple的元素确实变了,但其实变的不是tuple的元素,而是list的元素。tuple一开始指向的list并没有改成别的list,所以,tuple所谓的“不变”是说,tuple的每个元素,指向永远不变。即指向'a'
,就不能改成指向'b'
,指向一个list,就不能改成指向其他对象,但指向的这个list本身是可变的!
理解了“指向不变”后,要创建一个内容也不变的tuple怎么做?那就必须保证tuple的每一个元素本身也不能变。
dict(字典)
d={} key必须是不可变类型,或者是可hash类型 字典是可变类型,无序的,无索引概念 d.keys() d.values() 循环 for i in d: print(d[k]) 嵌套
d.get()
d.clear()
d.pop() #返回值是删除的键值对的值,或者返回指定的值/////可能像廖雪峰dict中的get上的-1。
d.popitem() #没有参数,随机删除,返回值是键值对
d.setdefault() #若是不存在的key,就添加,存在的值就不动。返回值是这个key的值
d=dict(x=1,y=2,z=3)
d={'x':1,'y':2}
d.update() #相同的key替换,没有的key添加,d1中没有的不变
d1={}
=====================================================================
d.items() #每个键值对转化为一个小元组 d.keys d.values
例:
d={
'a':1,
'b':2,
'c':3,
'd':4
}
print(d)
l=d.items()
print(l)
for n,m in l:
print(n,m)
=========输出=============================
D:\Python36\python.exe D:/py/train.py
{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
dict_items([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3), ('d', 4)])
a 1
b 2
c 3
d 4
=============================================
使用list()转化,能将dict_keys格式转化为list格式
例子:
print(d)
l=list(d.keys())
print(l,type(l))
=======输出====================================
{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
['a', 'b', 'c', 'd'] <class 'list'>
=================================================
d.values()也是同理:
print(d)
l=list(d.values())
print(l,type(l))
=====输出===========================================
{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
[1, 2, 3, 4] <class 'list'>
===================================================
初始化建立字典:【多个key对应一个值(现在是[1,2,3]),这样建立一个dict】
d={}.fromkeys(['a','b','c'],[1,2,3])
print(d)
=====输出=============================================
{'a': [1, 2, 3], 'b': [1, 2, 3], 'c': [1, 2, 3]}
====================================================
d.update()函数:d 中有的覆盖,没有的添加,其余的不管
d={
'a':1,
'b':2,
'c':3,
'd':4
}
du={
'c':'x',
'd':'y',
'e':'m',
'f':'n'
}
print('%s\n%s'%(d,du))
d.update(du)
print(d)
=======输出==========================
{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
{'c': 'x', 'd': 'y', 'e': 'm', 'f': 'n'}
{'a': 1, 'b': 2, 'c': 'x', 'd': 'y', 'e': 'm', 'f': 'n'}
=========================================
Python内置了字典:dict的支持,dict全称dictionary,在其他语言中也称为map,使用键-值(key-value)存储,具有极快的查找速度。
举个例子,假设要根据同学的名字查找对应的成绩,如果用list实现,需要两个list:
names = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
scores = [95, 75, 85]
给定一个名字,要查找对应的成绩,就先要在names中找到对应的位置,再从scores取出对应的成绩,list越长,耗时越长。
如果用dict实现,只需要一个“名字”-“成绩”的对照表,直接根据名字查找成绩,无论这个表有多大,查找速度都不会变慢。用Python写一个dict如下:
>>> d = {'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85}
>>> d['Michael']
95
为什么dict查找速度这么快?因为dict的实现原理和查字典是一样的。假设字典包含了1万个汉字,我们要查某一个字,一个办法是把字典从第一页往后翻,直到找到我们想要的字为止,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(比如部首表)查这个字对应的页码,然后直接翻到该页,找到这个字。无论找哪个字,这种查找速度都非常快,不会随着字典大小的增加而变慢。
dict就是第二种实现方式,给定一个名字,比如'Michael'
,dict在内部就可以直接计算出Michael
对应的存放成绩的“页码”,也就是95
这个数字存放的内存地址,直接取出来,所以速度非常快。
你可以猜到,这种key-value存储方式,在放进去的时候,必须根据key算出value的存放位置,这样,取的时候才能根据key直接拿到value。
把数据放入dict的方法,除了初始化时指定外,还可以通过key放入:
>>> d['Adam'] = 67
>>> d['Adam']
67
由于一个key只能对应一个value,所以,多次对一个key放入value,后面的值会把前面的值冲掉:
>>> d['Jack'] = 90
>>> d['Jack']
90
>>> d['Jack'] = 88
>>> d['Jack']
88
如果key不存在,dict就会报错:
>>> d['Thomas']
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'Thomas'
要避免key不存在的错误,有两种办法,一是通过in
判断key是否存在:
>>> 'Thomas' in d
False
二是通过dict提供的get方法,如果key不存在,可以返回None,或者自己指定的value:
>>> d.get('Thomas')
>>> d.get('Thomas', -1)
-1
注意:返回None
的时候Python的交互式命令行不显示结果。
要删除一个key,用pop(key)
方法,对应的value也会从dict中删除:
>>> d.pop('Bob')
75
>>> d
{'Michael': 95, 'Tracy': 85}
请务必注意,dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的。
和list比较,dict有以下几个特点:
- 查找和插入的速度极快,不会随着key的增加而变慢;
- 需要占用大量的内存,内存浪费多。
而list相反:
- 查找和插入的时间随着元素的增加而增加;
- 占用空间小,浪费内存很少。
所以,dict是用空间来换取时间的一种方法。
dict可以用在需要高速查找的很多地方,在Python代码中几乎无处不在,正确使用dict非常重要,需要牢记的第一条就是dict的key必须是不可变对象。
这是因为dict根据key来计算value的存储位置,如果每次计算相同的key得出的结果不同,那dict内部就完全混乱了。这个通过key计算位置的算法称为哈希算法(Hash)。
要保证hash的正确性,作为key的对象就不能变。在Python中,字符串、整数等都是不可变的,因此,可以放心地作为key。而list是可变的,就不能作为key:
>>> key = [1, 2, 3]
>>> d[key] = 'a list'
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'
简单登录验证
user_dic ={ ‘egon’:'123, 'alex':'alex3714' 'yuanhao':'123123' } while True: user=input('u>>:') pwd=input('p>>:') if user in user_dic: if pwd == user_dic[user]: print('login ok') break
set(集合)
#集合 ''' 集合内的元素唯一 集合内元素必须是可hash的 集合是无序的 集合的作用: 关系运算 去重 集合没法取单个值,也没有取特定单个值的需求 循环: in ''' s={'a','b','c'}#这样能直接建立集合 #交集 s1 & s2 s1.intersection(s2) #并集 s1 | s2 s1.union(s2) #差集 s1 - s2 s1.difference(s2) #只在s1 中的部分 #对称差集 s1 ^ s2 s1.symmetric_difference(s2) #交集以外的部分 #============================================================ #例子: py={'1','2','3'} jg={'a','b','c','2','3'} print(py |jg) print(py & jg) print(py - jg) print(py ^ jg) #结果如下 D:\Python36\python.exe D:/py/train.py {'b', 'c', '3', '1', '2', 'a'} {'2', '3'} {'1'} {'c', 'b', '1', 'a'} Process finished with exit code 0 #========================================================== s.clear s.difference_update() #对集合进行操作,不加update就只是运算,不将结果返回集合 s.intersection_update() s.symmetric_difference_update s1.update(s2) #将2的数据并入1 s.add() #添加 s.discard() #删除元素,用名字删除,没有元素不报错 s.remove() #删除元素,用名字删除,没有元素报错 s.pop() #无参数,随机删除 s1.issubset(s2) #1是否是2的子集 s1.issuperset() #1是否是2的父集 s1.isdisjoint(s2) #没有交集返回True。 是否有交集
set和dict类似,也是一组key的集合,但不存储value。由于key不能重复,所以,在set中,没有重复的key。
要创建一个set,需要提供一个list作为输入集合:
>>> s = set([1, 2, 3])
>>> s
{1, 2, 3}
注意,传入的参数[1, 2, 3]
是一个list,而显示的{1, 2, 3}
只是告诉你这个set内部有1,2,3这3个元素,显示的顺序也不表示set是有序的。。
重复元素在set中自动被过滤:
>>> s = set([1, 1, 2, 2, 3, 3])
>>> s
{1, 2, 3}
通过add(key)
方法可以添加元素到set中,可以重复添加,但不会有效果:
>>> s.add(4)
>>> s
{1, 2, 3, 4}
>>> s.add(4)
>>> s
{1, 2, 3, 4}
通过remove(key)
方法可以删除元素:
>>> s.remove(4)
>>> s
{1, 2, 3}
set可以看成数学意义上的无序和无重复元素的集合,因此,两个set可以做数学意义上的交集、并集等操作:
>>> s1 = set([1, 2, 3])
>>> s2 = set([2, 3, 4])
>>> s1 & s2
{2, 3}
>>> s1 | s2
{1, 2, 3, 4}
set和dict的唯一区别仅在于没有存储对应的value,但是,set的原理和dict一样,所以,同样不可以放入可变对象,因为无法判断两个可变对象是否相等,也就无法保证set内部“不会有重复元素”。试试把list放入set,看看是否会报错。
小结
使用key-value存储结构的dict在Python中非常有用,选择不可变对象作为key很重要,最常用的key是字符串。
tuple虽然是不变对象,但试试把(1, 2, 3)
和(1, [2, 3])
放入dict或set中,并解释结果。