python数据结构上课笔记
流程控制
- 顺序结构：代码的编译顺序，从上往下一行一行编译。
- 代码的执行顺序：从主函数开始，到主函数结束
编译
文本文件--->预处理--->编译--->汇编--->链接
预处理：对所有#字开头的内容展开处理 同时忽略注释文件gcc text.c -o text.i -E
编译： 将展开的文件处理成相应的汇编代码gcc text.i -o text.s -S
汇编：将汇编代码生成.o文件gcc text.s -o text.o -c
链接：链接函数库 执行代码gcc text.o -o text 生成了执行文件text
选择结构
- 单分支结构 判断语句为真 执行我们的执行语句
if 判断语句 :
执行语句
实例
money=1000;
s=int(input('输入取款金额'));
if money>s :
money-=s;
print("取款成功余额为:",money);
- 双分支结构 判断语句为真 执行我们的执行语句1 为假 执行我们的执行语句2
if 判断语句 :
执行语句1
else：
执行语句2
实例
money=1000;
s=int(input('输入取款金额'));
if money>s :
money-=s;
print("取款成功余额为:",money);
else :
print("余额不足");
- 多分支结构
if 判断语句1 :
执行语句1
elif 判断语句2:
执行语句2
elif 判断语句3:
执行语句3
........
else：
执行语句4
输入一个学生成绩；
<60 对不起你没有及格
<80 哎呦 不错哦 你及格了
<90 你真不错
<100 你简直太棒了
==100 不可能 绝对不可能
else
s=int(input('请输入学生成绩'));
if s<60 :
print("不好意思你没有及格");
elif s<80 :
print("哎呦不错哦，你已经及格了");
elif s<90 :
print("你真是太优秀了");
elif s<100 :
print("简直很完美");
elif s==100 :
print("不可能 绝对不可能");
else :
print("输入错误");
- 嵌套分支：
if
if
语句1
else
语句2
else
if
语句3
else
语句4
x=int(input('请输入x'));
y=int(input('请输入y'));
if x>0 :
if y>0:
print("该点在第一象限")
else:
print("该点在第四象限")
else:
if y>0:
print("该点在第二象限")
else:
print("该点在第三象限")
5.条件表达式 条件为真 执行if前面的语句 条件为假 执行else后面的语句
x=int(input('请输入x'));
y=int(input('请输入y'));
print(x,"大于",y) if x>y else print(x,'小于',y);
循环结构
循环结构：重复做一样的事情。
什么时候开始 到什么时候结束 怎么变化 做什么
- while 条件表达式 ：
循环体
条件为真 就执行循环体。条件为假就结束循环
求1-100的和
num=1
add=0 #累加器
while num<101:
add+=num
num+=1;
print(add);
求阶乘 3！=1*2*3
k=int(input("请输入一个数"))
num=1
add=0 #累加器
mul=1 #累乘器
while num<=k:
mul*=num
num+=1;
print(mul);
求阶乘和
1！=1
2！=1!*2
3！=2!*3
k=int(input("请输入一个数"))
num=1
add=0 #累加器
mul=1 #累乘器
while num<=k:
mul*=num
add+=mul
num+=1;
print(add);
输入一个数 逆序输出
67354 6735 673 67 6
m=4 m=45 m=453 m=4537 m=45376
45376
k=int(input("请输入一个数"))
m=0
while k!=0 :
m=m*10+k%10;
k=k//10
print(m);
判断一个数是否为回文数字
123321 12321 123421不是
k=int(input("请输入一个数"))
m=0
n=k;
while k!=0 :
m=m*10+k%10;
k=k//10
if m==n:
print('这个数是回文数字');
else:
print('这个数不是回文数字');
range()函数的使用
r=range(10) #只写一个参数 默认从0开始 步长默认为1 不包含十
print(list(r)); [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
r=range(1,10)#只写两个参数 起始和结束为止确定 步长默认为1 不包含十
print(list(r));[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
r=range(1,10,2)#写三个参数 起始，结束和步长确定
print(list(r));[1, 3, 5, 7, 9]
for循环
for 自定义变量 in 可迭代的对象
循环体
把1-9的值依次赋值给x
for x in range(1,10):
print(x);
求1-100的偶数和
sum=0
for x in range(0,101,2):
sum+=x
print(sum);
- break：结束循环 一般与if连用 达成条件 结束循环
- continue 结束这一轮循环 开始下一轮循环
- 嵌套循环：外循环循环一次 内循环循环一轮 内循环是外循环的循环体
*
***
*****
*******
*********
num=int(input("请输入行数"))
for x in range(1,num+1):
for y in range(1,num-x+1):
print(" ",end="");
for n in range(2*x-1):
print("*",end="");
print();
列表
- 列表类似于其他语言的(数组)链表，为了存储多个元素(数据)
- lst=['hello',97]
- 引用数据: 下标引用 下标从0开始
lst=['hello',18]
print(lst) #直接输出整个列表
print(lst[0]);#输出下标为0 也就是列表的第一个数据
print(lst[1]);
'''
输出内容:
hello
18
'''
列表的添加： 给列表添加数据
append()在列表的末尾添加一个元素
lst.append(100);
print(lst);
lst2=[30,40,50]
lst.append(lst2) #把整个列表当成元素添加
print(lst)
'''
输出内容
['hello', 18, 100]
['hello', 18, 100, [30, 40, 50]]
'''
extend()在列表末尾至少添加一个元素
添加多个元素：lst.extend(lst2) 把列表的每一个元素单独添加
lst=['hello',18]
lst.append(100);
print(lst);
lst2=[30,40,50]
lst.extend(lst2) #把整个列表当成元素添加
print(lst)
'''输出内容
['hello', 18, 100]
['hello', 18, 100, 30, 40, 50]
'''
insert()在列表的任意位置(索引下标，元素)添加元素
lst.insert(0,2005);指定位置 添加内容 其他元素全部后移
print(lst);
列表的删除
- remove() 一次删除一个元素 没有元素就提示错误 相同元素删除前一个
print(lst)
lst.remove('hello')
print(lst)
lst.remove(1000) - pop() 删除指定索引(下标)的元素 没有指定索引 默认删除最后一个
lst.pop(3)
print(lst)
lst.pop()
print(lst) - lear(); 清空列表
lst.clear()
print(lst) - del 删除列表
del lst;
print(lst) 错误 没有该列表
列表的排序
sort从下到大排序(升序排列)
reverse=True 降序排列 reverse=False
print('排序前列表',lst)
lst.sort()
print('排序后列表',lst)
lst.sort(reverse=True) #降序排列
print('排序后列表',lst)
- sorted 从小到大排序(升序排列)
reverse=True 降序排列 reverse=False
new_lst=sorted(lst,reverse=False);
print(new_lst);
区别： sort在原列表中排序 sorted生成新的列表
字典：一个无序的可变序列，以键值对的形式存在
score={'zjy':59,'ls':99}
无序： 字典第一个存放的数据不一定在第一个空间
元组
python中一种有序序列 元组不可被改变
意义：安全 一般用元组
元组的创建方式：
t=('python','hello',119);
print(t);
print(type(t));
t[2]=100; #修改元组内容 会提示错误
t1=(10,20,[30,40],50)
print(t1)
print(type(t1))
t1[2].append(100) #可以修改元组内可变序列的内容
print(t1)
集合
-
集合的创建方式
s={10,30,70,60,30,50,60} 集合不能有重复的元素 且集合内容无序
print(s);
s1=set(range(6));
print(s1);
s2=set([11,12,13,14,15]) 将列表转成集合
print(s2,type(s2))
s3=set((33,44,55)) 将元组转成集合
print(s3,type(s3))
s4=set('python') 将字符串转成集合
print(s4,type(s4)) -
集合的新增
add 一次添加一个元素
update 一次添加至少一个元素 -
集合的删除：
- remove() 一次删除一个指定元素 元素不存在则抛出异常
- discard() 删除指定元素 元素不存在也不抛出异常
- pop 指定索引的元素
- clear 清除集合
- 集合
- 两个集合是否相等
==、!= - 判断子集 issubset A={10,30} B=
- 判断超集 issuperset
- 判断没有交集 isdisjoint
- 交集 intersection print(s1.intersection(s2))
- 并集 union
- 差集 difference
- 对称集 symmetric——difference
函数
-
什么是函数: 函数是一个功能描绘的过程。
函数不调用不会执行 -
为什么会有函数：
1.防止代码冗余
2.把一个一个功能模块化
3.提高代码的可读性和维护性
函数的创建：
def 函数名(形参)
函数体
return ... //返回函数的结果
def fun(a,b):
print('a=',a,'b=',b)
return a+b;
调用函数
函数名(实参)
实参:实际的值 把实参结果传递给形参 一一对应
根据位置来进行实参传递
def fun(a,b):
print('a=',a,'b=',b)
return a+b;
print(fun(10,20));
根据关键字来进行实参传递
def fun(a,b):
print('a=',a,'b=',b)
return a+b;
print(fun(b=10,a=20));
参数的一些变化：
def fun(a,b):
print('a=',a)
print('b=',b);
a=900;
b.append(20)
print('a=',a)
print('b=',b);
return;
n=100
m=[12,13,14]
fun(n,m)
print(n) n不会变化
print(m) m会发生变化
- 函数的返回值： 用return返回结果 return可以结束函数
def fun(m):
old=[]#存放奇数
new=[]#存放偶数
for i in m:
if i%2:
old.append(i)
else:
new.append(i)
return old,new
lst=[10,19,21,78,66,53,45,90]
print(fun(lst))
1.如果函数没有返回值,那么函数运行时不需要给调用处返回数据 return可以不写
2.函数返回值只有一个 直接返回该类型
3.函数返回值有多个 返回元组类型
函数递归
函数递归：自己调用自己 必须书写结束条件 结束条件一般写在开头
输出1-100
def fun(a):
if(a<1):
return;
fun(a-1);
print(a);
fun(100)
求阶乘
def fun(a):
if(a<1):
return 1;
return a*fun(a-1);
print(fun(4))
斐波拉契数列
斐波拉契数列：1 1 2 3 5 8 13 21 34 55
def fun(a,0):
print(a) #1,1
if(a>100):
return;
b=a+b; #1=1+0，2=1+1
return fun(a,b) #1,1;1,2
fun(1,0)
链表
2.2单顺序表基本操作（作业）
class mysqlist():
def __init__(self,size):
self.size=size
self.sqlist=[]
# 插入
def listinsert(self,i,x):
if i<1 or i>self.size:
print("Insert Location Error！")
return False
else:
self.sqlist.insert(i,x)
return True
# 删除
def listdelete(self,i):
if i<1 or i>self.size:
print("Delete Location Error！")
return False
else:
self.sqlist.pop(i)
return False
# 查找元素
def findelem(self,i):
if i<1 or i>self.size:
print("search Location Error！")
return False
else:
return self.sqlist[i]
# 显示链表
def showlist(self):
return self.sqlist
# 插入x作为线性表中的第i个元素
def insert(self, i, x):
if self.curLen == self.maxSize: # 判断顺序表的存储空间是否已满
raise Exception("顺序表满")
if i < 0 or i > self.curLen: # 判断参数的值是否满足 0 <= i <+ curLen，若不满足则抛出异常
raise Exception("插入位置非法")
for j in range(self.curLen, i-1, -1):
self.listItem[j] = self.listItem[j-1] # 将插入位置及之后的数据元素后移一个存储位置
self.listItem[i] = x # 在位置i处插入新的数据元素
self.curLen += 1 # 表长加1
import random
testsqlist=mysqlist(10)
for i in range(1,12):
testsqlist.listinsert(i,i*100)
print("插入元素后的顺序表为：",testsqlist.showlist())
for i in range(1,2):
testsqlist.listdelete(i)
print("删除元素后的顺序表为：",testsqlist.showlist())
print(testsqlist.findelem(5))
2.3单链表基本操作(作业)
单链表的基本操作：
1、验证链表里面有没有值！
2、从头部插入数值！
3、从尾部插入数值！
4、按指定位置插入数值！
5、删除操作！
6、查找一个节点是否在链表中！
7、按下标查找节点处的数值！
8、给链表排序！
9、修改！
# 创建节点
class Node(object):
def __init__(self, item):
self.element = item
self.next = None
# 创建单链表类
class SingleLinkList(object):
def __init__(self):
self.header = None
self.length = 0
# 1、判断是否为空
def is_empty(self):
if self.header == None:
return True
else:
return False
# 2、头部插入
def add(self, node):
if self.is_empty():
self.header = node
else:
node.next = self.header
self.header = node
# currentNode = self.header
self.length += 1
# 3、尾部插入
def append(self, node):
current_Node = self.header
if self.is_empty():
self.add(node)
else:
while (current_Node.next != None):
current_Node = current_Node.next
current_Node.next = node
self.length += 1
# 4、指定位置插入
def insert(self, node, index):
current_Node = self.header
if index > self.length + 1 or index <= 0:
while(index > self.length + 1 or index <= 0):
print("你要插入的位置不对，请重选位置:")
index = eval(input())
if index == 1:
self.add(node)
elif index == 2:
node.next = self.header.next
self.header.next = node
self.length += 1
else:
for i in range(1, index - 1):
current_Node = current_Node.next
node.next = current_Node.next
current_Node.next = node
self.length += 1
# 5、遍历
def travel(self):
current_Node = self.header
if self.length == 0:
print("目前链表没有数据！")
else:
print("目前链表里面的元素有:", end=" ")
for i in range(self.length):
print("%s " % current_Node.element, end=" ")
current_Node = current_Node.next
print("\n")
# 6、排序不用交换节点的位置，只需要交换节点上的数据值
def list_sort(self):
for i in range(0, self.length - 1):
current_Node = self.header
for j in range(0, self.length - i - 1):
if current_Node.element > current_Node.next.element:
temp = current_Node.element
current_Node.element = current_Node.next.element
current_Node.next.element = temp
current_Node = current_Node.next
# 7、按索引删除
def delete(self, index):
if index <= 0 or index > self.length:
while(index <= 0 or index > self.length):
print("你输入的下标不对，请重新输入需要删除的值的下标：")
index=eval(input())
# return
else:
if index == 1:
self.header = self.header.next
currentNode = self.header
elif index == 2:
current_Node = self.header
current_Node.next = current_Node.next.next
else:
current_Node = self.header
for i in range(1, index - 1):
current_Node = current_Node.next
current_Node.next = current_Node.next.next
self.length -= 1
# 8、查找是否包含,并返回下标
def isContain(self, num):
contain = 0
current_Node = self.header
for i in range(self.length):
if current_Node.element == num:
print("%d在链表中%d处\n" % (num, i+1))#i+1是在正常人认为的位置处，程序员一般是从0开始算起
contain = 1
current_Node = current_Node.next
if contain == 0:
print("%d不在链表中\n" % num)
# 9、根据下标找节点
def searchNodeByIndex(self, index):
current_Node = self.header
if index <= 0 or index > self.length:
while(index <= 0 or index > self.length):
print("你输入的下标不对，请重新输入:")
index=eval(input())
# return 0
if index > 0 or index <= self.length:
for i in range(index - 1):
current_Node = current_Node.next
return current_Node
# 10、根据下标修改节点的值
def Alert(self, index, num):#index定义为下标
current_Node = self.header
if index <= 0 or index > self.length:
print("你输入的下标不对，请重新输入!\n")
else:
for i in range(index - 1):
current_Node = current_Node.next
current_Node.element = num
def main():
# 创建一个节点对象
node1 = Node(1)
# 创建一个单链表对象
single_link_list = SingleLinkList()#实例化
print('''
0、结束所有操作！！！！！！
1、验证链表里面有没有值！
2、从头部插入数值！
3、从尾部插入数值！
4、按指定位置插入数值！
5、删除操作！
6、查找一个节点是否在链表中！
7、按下标查找节点处的数值！
8、给链表排序！
9、修改！
''')
while True:
number=eval(input("输入下一步要进行的相应操作序号："))
if (number == 1):
print("正在验证链表里面有没有值：")
single_link_list.travel()
print("\n")
if (number == 2):
print("目前的链表状态。")
single_link_list.travel()
print("正在从头部插入数值：")
node1=Node(eval(input("输入要插入的值:")))#从头部插入数值
single_link_list.add(node1)
print("操作后链表的状态。")
single_link_list.travel()
if (number == 3):
print("目前的链表状态。")
single_link_list.travel()
print("正在尾部插入数值：")
node2 = Node(eval(input("输入要插入的值:")))
single_link_list.append(node2)
print("操作后链表的状态。")
single_link_list.travel()
if (number == 4):
print("目前的链表状态。")
single_link_list.travel()
print("正在按指定位置插入数值：")
node3 = Node(eval(input("输入插入的数：")))
position=eval(input("输入要插入到的位置为："))
single_link_list.insert(node3, position)
print("操作后链表的状态。")
single_link_list.travel()
if (number == 5):
print("目前的链表状态。")
single_link_list.travel()
print("正在删除：")
single_link_list.delete(eval(input("输入要删除哪个位置的数：")))
print("操作后链表的状态。")
single_link_list.travel()
if (number == 6):
print("目前的链表状态。")
single_link_list.travel()
print("正在查找一个节点是否在链表中：")
single_link_list.isContain(eval(input("输入要验证的数：")))
if (number == 7):
print("正在按下标查找节点处的数值：")
node = single_link_list.searchNodeByIndex(eval(input("输入下标值：")))#查找某节点处的值
print("这个位置的值为：%s" % node.element)
if (number == 8):
print("目前的链表状态。")
single_link_list.travel()
print("正在排序：")
single_link_list.list_sort()
print("操作后链表的状态。")
single_link_list.travel()
if (number == 9):
print("目前的链表状态。")
single_link_list.travel()
print("正在修改（这是在上面排序后的前提下修改。）：")
index=eval(input("输入要修改的得位置："))#修改的下角标
num=eval(input("输入要修改为的数："))#要修改成的那个数
single_link_list.Alert(index, num)
print("操作后链表的状态。")
single_link_list.travel()#遍历一遍
if number==0:
break
if __name__ == '__main__':
main()
