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《Python 基础篇》二：数据结构

Author: ACatSmiling

Since: 2024-09-27

Python 中的数据类型：

1727533931777

数值类型

整数（int）

整数：Python 中，所有的整数都是 int 类型。

可以表示正整数、负整数和零，没有小数部分。
Python 的整数没有大小限制。
- 在理论上，可以表示任意大的整数，不受计算机内存的限制。
- Python 可以处理任意大小的整数，包括负整数，在程序中的表示方法和数学上的写法一模一样，例如：1，100，-8080，0，等等。
- 某些语言的整数根据其存储长度是有大小限制的，例如 Java 对 32 位整数的范围限制在 -2147483648 ~ 2147483647。
- 对于很大的数，例如 10000000000，很难数清楚 0 的个数。Python 允许在数字中间以 _ 分隔，因此，写成 10_000_000_000 和 10000000000 是完全一样的。十六进制数也可以写成 0xa1b2_c3d4。
计算机由于使用二进制，所以，有时候用十六进制表示整数比较方便，十六进制用0x前缀和 0 - 9，a - f 表示，例如：0xff00，0xa5b4c3d2，等等。
- 十进制的数，不能以 0 开头。二进制以0b开头，八进制以0o开头，十六进制以0x开头。
- 其他进制的整数，只要是数字，打印时一定是以十进制的形式显示的。

小整数的地址问题：

Python 中的小整数，通常指的是-5 ~ 256之间的整数。

当在 Python 中创建一个整数对象时，Python 会根据该整数的值动态地为其分配内存空间。对于小整数，Python 会使用一种称为小整数缓存的机制来优化内存使用。这个缓存池中的整数对象会被重复利用，而不是为每个新创建的小整数分配新的内存空间。这样可以减少内存分配和释放的开销，提高程序的性能。

如果需要跟踪 Python 对象的内存地址，可以使用 Python 提供的内置函数 id() 来获取对象的唯一标识符，这个标识符通常可以用来近似地表示对象的内存地址。但是请注意，这个标识符并不是真正的内存地址，而是由 Python 解释器生成的一个唯一标识符，用于区分不同的对象实例。

浮点数（float）

浮点数：Python 中，所有的浮点数都是 float 类型。

可以表示带有小数部分的数值。
Python 的浮点数也没有大小限制。
- 如果超出一定范围，就会直接表示为inf（无限大）。
浮点数也就是小数，之所以称为浮点数，是因为按照科学记数法表示时，一个浮点数的小数点位置是可变的，比如，1.23 x 10^9 和 12.3 x 10^8 是完全相等的。浮点数可以用数学写法，如 1.23，3.14，-9.01，等等。但是对于很大或很小的浮点数，就必须用科学计数法表示，把 10 用 e 替代，1.23 x 10^9 就是 1.23e9，或者 12.3e8，0.000012 可以写成 1.2e-5，等等。

整数和浮点数在计算机内部存储的方式是不同的，整数运算永远是精确的（除法难道也是精确的？是的！），而浮点数运算则可能会有四舍五入的误差，得到一个不精确的结果。

 # 计算机无法精确表示所有的十进制小数，例如 0.1，这个小数在二进制中是一个无限循环小数
# 在 Python 中表示 0.1 这个小数时，实际上得到的是一个近似值，而不是真正的 0.1
print(0.1 + 0.2)  # 0.30000000000000004

在Python中，有两种除法，一种除法是/，/除法的计算结果是浮点数，即使是两个整数恰好整除，结果也是浮点数。
```
 >>> 10 / 3
3.3333333333333335
>>> 9 / 3
3.0
```
还有一种除法是//，称为地板除，//除法只取结果的整数部分。
```
 >>> 10 // 3
3
>>> 9 // 3
3
```
相对于取整运算，Python 还提供一个余数运算，可以得到两个整数相除的余数。
```
 >>> 10 % 3
1
>>> 9 % 3
0
```
无论整数做//除法还是取余数，结果永远是整数，所以，整数运算结果永远是精确的。

复数（complex）

复数：由实数部分和虚数部分组成，用a + bj的形式表示，其中 a 和 b 是实数，j 是虚数单位。例如：e = 2 + 3j。

序列类型（sequence）

序列的概念

序列：序列是 Python 中最基本的一种数据结构，用于保存一组有序的数据。序列存储的数据，称为元素，所有的数据在序列当中都有一个唯一的位置（索引），并且序列中的数据会按照添加的顺序来分配索引。

序列的可变性：

可变序列（序列中的元素可以改变）
- 列表（list）
不可变序列（序列中的元素不能改变）
- 字符串（str）
- 元组（tuple）

range()函数：用来生成一个自然数的序列。

 # range() 是一个函数，可以用来生成一个自然数的序列
# 语法：range(start, end, [step=1])
# 该函数需要三个参数
#   1. 起始位置（包含，可以省略，默认是 0）
#   2. 结束位置（不包含）
#   3. 步长（可以省略，默认是 1）
r = range(5)
print(list(r))  # [0, 1, 2, 3, 4]
r = range(0, 10, 2)
print(list(r))  # [0, 2, 4, 6, 8]
r = range(10, 0, -1)
print(list(r))  # [10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]
 
# 通过 range() 可以创建一个执行指定次数的 for 循环
for i in range(30):
    print(i)

序列的通用操作

序列的通用操作方法：

+：可以将两个序列拼接为一个序列。
*：可以将序列重复指定的次数。
in：用来检查指定元素是否存在于序列中，如果存在，返回 True，否则返回 False。
not in：用来检查指定元素是否不在序列中，如果不在，返回 True，否则返回 False。
len()：获取序列的长度，即序列中的元素的个数。该长度值，是序列的最大索引加 1。
min()：获取序列中的最小值。
max()：获取序列中的最大值。
del()：删除序列中的特定元素。
可以通过索引（index）来获取序列中的元素：
- 语法：序列[索引]。
- 索引是元素在序列中的位置，序列中的每一个元素都有一个索引。
- 索引是从 0 开始的整数，序列第一个位置索引为 0，第二个位置索引为 1，第三个位置索引为 2，以此类推。
- 索引可以是负数，表示从后向前获取元素，-1 表示倒数第一个元素，-2 表示倒数第二个元素，以此类推。
- 如果使用的索引超过了序列最大的范围，会抛出异常 "IndexError: list index out of range"。
s.index()方法获取指定元素在序列中的第一次出现时索引。
- 方法和函数基本上是一样，只不过方法必须通过对象.方法()的形式调用，方法实际上就是和对象关系紧密的函数。
- index()的第二个参数，表示查找的起始位置，第三个参数，表示查找的结束位置。
- 如果要获取序列中没有的元素，会抛出异常。
s.count()方法统计指定元素在序列中出现的次数。

序列的切片

切片：指从现有序列中，获取一个子序列。

语法一：序列[起始:结束]。
- 通过切片获取元素时，会包括起始位置的元素，不会包括结束位置的元素。
- 做切片操作时，总会返回一个新的序列，但不会影响原来的序列。
- 起始和结束位置的索引都可以省略不写。
  - 如果省略起始位置，则会从第一个元素开始截取。
  - 如果省略结束位置，则会一直截取到最后。
  - 如果起始位置和结束位置全部省略，则相当于创建了一个序列的副本。
语法二：序列[起始:结束:步长]。
- 步长表示，每次获取元素的间隔，默认值是 1。
- 步长不能是 0，但可以是负数。
- 步长如果是负数，则从序列的后边向前边取元素。

序列的分类

列表（list）

列表：是 Python 中的一个对象。

对象（object）就是内存中专门用来存储数据的一块区域，之前我们学习的对象，像数值，它只能保存一个单一的数据。
列表是用来存储对象的对象，列表中可以保存多个有序的数据。
列表中可以保存任意的对象，但一般不会这样操作，尽可能保证列表中元素属性一致。
列表的索引从 0 开始。索引就是数据在列表中的位置编号，又可以被称为下标。注意：从列表中取值时，如果超出索引范围，程序会报错。

列表的创建

语法：列表名 = []。

创建一个空列表：list_name = []。
创建一个包含元素的列表：list_name = [value1, value2, value3, ...]。
一个列表中可以存储多个元素，也可以在创建列表时，来指定列表中的元素。
当向列表中添加多个元素时，多个元素之间使用,隔开。
列表中的对象都会按照插入的顺序存储到列表中，第一个插入的对象保存到第一个位置，第二个保存到第二个位置，以此类推。

示例：

 my_list = []  # 创建了一个空列表
print(my_list, type(my_list))  # [] <class 'list'>
 
my_list = [10]  # 创建一个只包含一个元素的列表
 
my_list = [10, 20, 30, 40, 50]  # 创建了一个包含有 5 个元素的列表
 
# my_list = [10, 'hello', True, None, [1, 2, 3], print]  # 列表可以保存任意对象，但一般不会这样操作
 
print(my_list[4])  # 50
 
print((my_list[-2]))  # 40
 
print(len(my_list))  # 5

列表的通用操作

列表的方法：

1727537598738

示例：

 # 列表的加法
my_list = [1, 2, 3] + [4, 5, 6]
print(len(my_list))  # 6
 
# 列表的乘法
my_list = [1, 2, 3] * 5
print(len(my_list))  # 15
 
# 成员判断
stus = ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精', '沙和尚', '沙和尚']
print('牛魔王' in stus)  # False
print('牛魔王' not in stus)  # True
 
arr = [10, 1, 2, 5, 100, 77]
print(min(arr), max(arr))  # 1 100
 
print(stus.index('沙和尚'))  # 2
print(stus.index('沙和尚', 3, 7))  # 6
# print(stus.index('牛魔王'))  # ValueError: '牛魔王' is not in list
print(stus.count('牛魔王'))  # 0

列表的切片

示例：

 stus = ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']
print(stus[1:])  # ['猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']
print(stus[:3])  # ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚']
print(stus[:])  # ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']
print(stus)  # ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']
 
print(stus[0:5:3])  # ['孙悟空', '唐僧']
# print(stus[::0])  # ValueError: slice step cannot be zero
print(stus[::-1])  # ['白骨精', '蜘蛛精', '唐僧', '沙和尚', '猪八戒', '孙悟空']，列表反转

列表的元素修改

示例：

 stus = ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']
 
# 通过索引来修改元素
stus[0] = 'sunwukong'
stus[2] = '哈哈'
print(stus)  # ['sunwukong', '猪八戒', '哈哈', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']
 
# 通过 del 来删除元素
del stus[2]  # 删除索引为 2 的元素
print(stus)  # ['sunwukong', '猪八戒', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']
 
# 通过切片来修改列表
# 在给切片进行赋值时，只能使用序列
stus[0:2] = ['牛魔王', '红孩儿']  # 使用新的元素替换旧元素
print(stus)  # ['牛魔王', '红孩儿', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']
stus[0:2] = ['牛魔王', '红孩儿', '二郎神', "sda"]  # 新元素的个数可以超过旧元素
print(stus)  # ['牛魔王', '红孩儿', '二郎神', 'sda', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']
stus[0:0] = ['牛魔王']  # 向索引为 0 的位置插入元素
print(stus)  # ['牛魔王', '牛魔王', '红孩儿', '二郎神', 'sda', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']
 
# 当设置了步长时，序列中元素的个数必须和切片中元素的个数一致
print(stus[::2])  # ['牛魔王', '红孩儿', 'sda', '蜘蛛精']，指定步长，切片中元素个数为 4
# stus[::2] = ['牛魔王', '红孩儿', '二郎神']  # 报错，序列中元素只有 3 个，ValueError: attempt to assign sequence of size 3 to extended slice of size 4
 
# 通过切片来删除元素
del stus[0:2]  # 删除头两个元素
print(stus)  # ['红孩儿', '二郎神', 'sda', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']
del stus[::2]  # 隔一个删一个
print(stus)  # ['二郎神', '唐僧', '白骨精']
stus[1:3] = []  # 修改位置 1 和 2 的元素为空
print(stus)  # ['二郎神']
 
# 以上操作，只适用于可变序列
s = 'hello'
# s[1] = 'a'  # 不可变序列，无法通过索引来修改
# 可以通过 list() 函数将其他的序列转换为list
s = list(s)
print(s)  # ['h', 'e', 'l', 'l', 'o']

列表的方法

示例：

 stus = ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧']
 
# append() 
# 向列表的最后添加一个元素
stus.append('唐僧1')
print(stus)  # ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '唐僧1']
 
# insert()
# 向列表的指定位置插入一个元素
# 参数：
#   1. 要插入的位置
#   2. 要插入的元素
stus.insert(2, '唐僧2')
print(stus)  # ['孙悟空', '猪八戒', '唐僧2', '沙和尚', '唐僧', '唐僧1']
 
# extend()
# 使用新的序列来扩展当前序列
# 需要一个序列作为参数，它会将该序列中的元素添加到当前列表中
stus.extend(['唐僧3', '白骨精'])  # 等同于：stus += ['唐僧3','白骨精']
print(stus)  # ['孙悟空', '猪八戒', '唐僧2', '沙和尚', '唐僧', '唐僧1', '唐僧3', '白骨精']
 
# pop()
# 根据索引删除并返回被删除的元素，如果不指定索引位置，则删除并返回最后一个元素
result = stus.pop(2)
print(result)  # 唐僧2
print(stus)  # ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '唐僧1', '唐僧3', '白骨精']
result = stus.pop()  # 删除并返回最后一个元素
print(result)  # 白骨精
print(stus)  # ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '唐僧1', '唐僧3']
 
# remove()
# 删除指定值的元素，如果相同值的元素有多个，只会删除第一个
stus.remove('猪八戒')
print(stus)  # ['孙悟空', '沙和尚', '唐僧', '唐僧1', '唐僧3']
 
# reverse()
# 用来反转列表
stus.reverse()
print(stus)  # ['唐僧3', '唐僧1', '唐僧', '沙和尚', '孙悟空']
 
# clear()
# 清空序列
stus.clear()
print(stus)  # []
 
# sort()
# 用来对列表中的元素进行排序，默认是升序排列
# 如果需要降序排列，则需要传递一个 reverse=True 作为参数
my_list = list('asnbdnbasdabd')
my_list.sort()
print(my_list)  # ['a', 'a', 'a', 'b', 'b', 'b', 'd', 'd', 'd', 'n', 'n', 's', 's']
 
my_list = [10, 1, 20, 3, 4, 5, 0, -2]
my_list.sort()
print(my_list)  # 升序：[-2, 0, 1, 3, 4, 5, 10, 20]
my_list.sort(reverse=True)
print(my_list)  # 降序：[20, 10, 5, 4, 3, 1, 0, -2]

列表的遍历

示例：

 # 遍历列表，指的就是将列表中的所有元素取出来
# 创建列表
stus = ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '白骨精', '蜘蛛精']
 
# 遍历列表
# print(stus[0])
# print(stus[1])
# print(stus[2])
# print(stus[3])
 
# 通过 while 循环来遍历列表
i = 0
while i < len(stus):
    print(stus[i])
    i += 1
 
# 通过 for 循环来遍历列表
# 语法：
#   for 变量 in 序列 :
#       代码块
# for 循环的代码块会执行多次，序列中有几个元素就会执行几次
#   每执行一次就会将序列中的一个元素赋值给变量，所以我们可以通过变量，来获取列表中的元素
for s in stus:
    print(s)

列表的可变对象说明

每个对象中都保存了三个数据：id（标识），type（类型）和 value（值）。

列表是一个可变对象，比如 a = [1, 2, 3]。
a[0] = 10：改对象。
- 这个操作是在通过变量去修改对象的值。
- 这种操作不会改变变量所指向的对象。
- 当我们去修改对象时，如果有其他变量也指向了该对象，则修改也会在其他的变量中体现。
a = [4, 5, 6]：改变量。
- 这个操作是在给变量重新赋值。
- 这种操作会改变变量所指向的对象。
- 为一个变量重新赋值时，不会影响其他的变量。
一般只有在为变量赋值时才是修改变量，其余的都是修改对象。

示例：

 # 列表是可变对象
a = [1, 2, 3]
print('修改前：', a, id(a))  # 修改前： [1, 2, 3] 1322105181888
 
# 通过索引修改列表的值
a[0] = 10
print('修改后：', a, id(a))  # 修改后： [10, 2, 3] 1322105181888
 
# 为变量重新赋值
a = [4, 5, 6]
print('重新赋值：', a, id(a))  # 重新赋值： [4, 5, 6] 1322105180928
 
a = [1, 2, 3]
b = a  # a 和 b 指向同一个对象
print("a", a, id(a))  # a [1, 2, 3] 2222727763648
print("b", b, id(b))  # b [1, 2, 3] 2222727763648
b[0] = 10
print("a", a, id(a))  # a [10, 2, 3] 2222727763648
print("b", b, id(b))  # b [10, 2, 3] 2222727763648
 
b = [10, 2, 3]  # b 和 a 指向的不再是同一个对象
print("a", a, id(a))  # a [10, 2, 3] 2222727763648
print("b", b, id(b))  # b [10, 2, 3] 2222727762688

二维列表

二位列表：列表中的元素是列表的列表。

示例：

 li1 = [
    [1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]
]
print(li1[1][1])  # 5

元组（tuple）

元组的创建

语法：元组名 = ()。

创建一个空元组：tuple_name = ()。
创建一个包含元素的元组：tuple_name = (value1, value2, value3, ...)。
元组是一个不可变的序列，它的操作的方式基本上和列表是一致的。在操作元组时，可以把元组当成是一个不可变的列表。
元组是不可变对象，不能尝试为元组中的元素重新赋值。一般当我们希望数据不改变时，就使用元组，其余情况都使用列表。
当元组不是空元组时，括号可以省略。如果元组不是空元组，它里边至少要有一个,。

示例：

 my_tuple = ()  # 创建了一个空元组
print(my_tuple, type(my_tuple))  # () <class 'tuple'>
 
my_tuple = (1, 2, 3, 4, 5)  # 创建了一个 5 个元素的元组
 
# 元组是不可变对象，不能尝试为元组中的元素重新赋值
# my_tuple[3] = 10  # TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
# print(my_tuple[3])
 
# 当元组不是空元组时，括号可以省略
# 如果元组不是空元组，它里边至少要有一个 ","
my_tuple = 10, 20, 30, 40
print(my_tuple, type(my_tuple))  # (10, 20, 30, 40) <class 'tuple'>
my_tuple = 40,
print(my_tuple, type(my_tuple))  # (40,) <class 'tuple'>

元组的解包（解构）

解包：指的是将元组当中每一个元素都赋值给一个变量。

利用元组的解包特性，可以直接交换 a 和 b 的值。说明：不光是元组，列表和字符串都能解包。
在对一个元组进行解包时，变量的数量必须和元组中的元素的数量一致。也可以在变量前边添加一个*，这样该变量将会获取元组中所有剩余的元素，但不能同时出现两个或以上的 "*变量"。

示例：

 my_tuple = 10, 20, 30, 40
 
# 元组的解包（解构）
a, b, c, d = my_tuple
print("a =", a)  # a = 10
print("b =", b)  # b = 20
print("c =", c)  # c = 30
print("d =", d)  # d = 40
 
# 利用元组的解包特性，可以直接交换 a 和 b 的值
a = 100
b = 300
a, b = b, a  # b, a 就是一个元组，通过解包赋值给 a, b
print(a, b)  # 300 100
 
my_tuple = 10, 20, 30, 40
 
# 在对一个元组进行解包时，变量的数量必须和元组中的元素的数量一致
# 也可以在变量前边添加一个 *，这样该变量将会获取元组中所有剩余的元素
a, b, *c = my_tuple
a, *b, c = my_tuple
*a, b, c = my_tuple
a, b, *c = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]  # 对列表也可以解包
a, b, *c = 'hello world'  # 对字符串也可以解包
# 不能同时出现两个或以上的 *变量
# *a, *b, c = my_tuple  # SyntaxError: two starred expressions in assignment
print('a =', a)  # a = h
print('b =', b)  # b = e
print('c =', c)  # c = ['l', 'l', 'o', ' ', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd']

字符串（str）

字符串：用来表示一段文本信息，字符串是程序中使用的最多的数据类型。

由字符组成的不可变序列。
支持索引、切片和各种字符串操作方法。
字符串是以单引号 ' 或双引号 "括起来的任意文本（不要混用），比如 'abc'，"xyz" 等等。请注意，''或""本身只是一种表示方式，不是字符串的一部分，因此，字符串 'abc' 只有 a，b，c 这 3 个字符。如果'本身也是一个字符，那就可以用""括起来，比如 "I'm OK" 包含的字符是 I、'、m、空格、O、K 这 6 个字符。
相同的引号之间不能嵌套。如果字符串内部既包含 ' 又包含 "，可以用转义字符\来标识，比如 'I\'m \"OK\"!'。
如果字符串内部有很多换行，用\n写在一行里不好阅读，为了简化，Python 允许用'''...'''或"""..."""的格式表示多行内容。三重引号中可以换行，并且会保留字符串中的格式。

示例：

 >>> print('''line1
... line2
... line3''')
line1
line2
line3
>>> print(r'''hello,\n
... world''')
hello,\n
world

上面是在交互式命令行内输入，在输入多行内容时，提示符由>>>变为...，提示可以接着上一行输入，注意...是提示符，不是代码的一部分。

字符串的转义

转义字符\可以转义很多字符。比如：\t表示制表符，\n表示换行符，\uxxxx表示 Unicode 编码，可以打印出一些特殊的符号。

 >>> print('I\'m ok.')
I'm ok.
>>> print('I\'m learning\nPython.')
I'm learning
Python.
>>> print('\\\n\\')
\
\

如果字符串里面有很多字符都需要转义，就需要加很多\，为了简化，Python 还允许用r''表示 ' ' 内部的字符串默认不转义。

 >>> print('\\\t\\')
\       \
>>> print(r'\\\t\\')
\\\t\\

字符串的格式化

拼串：字符串之间可以进行加法运算，如果将两个字符串进行相加，则会自动将两个字符串拼接为一个。

 name = '孙悟空'
 
print('欢迎 ' + name + ' 光临！')  # 欢迎 孙悟空 光临！

多参数：字符串只能和字符串拼接，不能和其他的类型进行加法运算。print("a = " + a) 这种写法在 Python 中不常见，因为 a 可能不是字符串，容易出错，常写作 print('a = ', a)。

 name = '孙悟空'
 
print('欢迎 ', name, ' 光临！')  # 欢迎 孙悟空 光临！

占位符：在创建字符串时，可以在字符串中指定占位符，%s在字符串中表示任意字符，%f表示浮点数占位符，%d表示整数占位符。

 b = 'Hello %s' % '孙悟空'  # 一个占位符：Hello 孙悟空
b = 'hello %s 你好 %s' % ('tom', '孙悟空')  # 两个占位符：hello tom 你好 孙悟空
b = 'hello %3s' % 'ab'  # 占位符处的字符串长度至少为 3，不足 3 的，在前面填充空格：hello  ab
b = 'hello %3.5s' % 'abcdefg'  # 占位符处的字符串的长度限制在 3 ~ 5 之间：hello abcde
b = 'hello %.2f' % 123.456  # 保留 2 位小数，四舍五入：hello 123.46
b = 'hello %d' % 123.95  # 直接舍弃小数位：hello 123
 
print(b)

格式化字符串：可以通过在字符串前添加一个f来创建一个格式化字符串，在格式化字符串中可以直接嵌入变量。

 a = 123
b = '呵呵'
c = f'hello {a} {b}'
 
print(f'a = {a}')  # a = 123
print(c)  # hello 123 呵呵

字符串的复制

将字符串和数字相乘，*在语言中表示乘法，如果将字符串和数字相乘，则解释器会将字符串重复指定的次数并返回。

 a = 'abc'
a = a * 5
 
print(a)  # abcabcabcabcabc

字符串的索引

可以使用索引获取一个字符串中指定位置的字符，索引计数从 0 开始。

1727535125786

示例：

 a = 'hello, world'
print(a[0], a[-1])  # h d

字典（dict）

字典的概念

字典：属于一种新的数据结构，称为映射（mapping），由键值对组成的无序集合，其中键必须是唯一的且不可变的，值可以是任意类型。

字典的作用和列表类似，都是用来存储对象的容器。
列表存储数据的性能很好，但是查询数据的性能的很差。查询元素时，字典的效率是非常快的。
在字典中可以保存多个对象，每个对象都会有一个唯一的名字，通过这个唯一的名字可以快速的查找到指定的元素。
- 这个唯一的名字，我们称其为键（key），通过 key 可以快速的查询 value。
- 这个对象，我们称其为值（value）。
- 所以字典，我们也称为键值对（key - value）结构。
- 每个字典中都可以有多个键值对，而每一个键值对我们称其为一项（item）。

字典的创建

语法一：字典名 = {}。

语法二：使用dict()函数。

创建一个空字典：dict_name = {}。
创建一个包含数据的字典：dict_name = {k1: v1, k2: v2, k3: v3, ...}。
字典的键可以是任意的不可变对象（int、str、bool、tuple ...），但是一般我们都会使用 str。
字典的键是不能重复的，如果出现重复，后边的会替换前边的。
字典的值可以是任意对象。

示例：

 # 方式一：使用 {} 来创建字典
 
d = {}  # 创建一个空字典
 
# 创建一个包含有数据的字典
d = {
    'name': '孙悟空',
    'age': 18,
    'gender': '男'
}
print(d, type(d))  # {'name': '孙悟空', 'age': 18, 'gender': '男'} <class 'dict'>
 
# 根据键来获取值
print(d['name'], d['age'], d['gender'])  # 孙悟空 18 男
 
# 如果使用了字典中不存在的键，会报错
# print(d['hello'])  # KeyError: 'hello'
 
############################################################################
 
# 方式二：使用 dict() 函数来创建字典
 
# 每一个参数都是一个键值对，参数名就是键，参数名就是值（这种方式创建的字典，key 都是字符串）
d = dict(name='孙悟空', age=18, gender='男')
 
# 也可以将一个包含有双值子序列的序列转换为字典
#   双值序列：序列中只有两个值，比如[1, 2]，('a', 3)，'ab'
#   子序列：如果序列中的元素也是序列，那么我们就称这个元素为子序列，比如[(1, 2), (3, 5)]
d = dict([('name', '孙悟空'), ('age', 18)])

字典的使用

 d = dict(name='孙悟空', age=18, gender='男')
 
# len()：获取字典中键值对的个数
print(len(d))  # 3
 
# in：检查字典中是否包含指定的键
# not in：检查字典中是否不包含指定的键
print('hello' in d)  # False
print('age' not in d)  # False
 
# 获取字典中的值，根据键来获取值
# 方式一：d[key]
#   通过 d[key] 来获取值时，如果键不存在，会抛出异常 KeyError
print(d['age'])  # 18
n = 'name'
print(d[n])  # 孙悟空
 
# 方式二：get(key[, default])，该方法用来根据键来获取字典中的值
#   如果获取的键在字典中不存在，会返回 None，不会报错
#   也可以指定一个默认值，来作为第二个参数，这样获取不到值时将会返回默认值
print(d.get('name'))  # 孙悟空
print(d.get('hello'))  # None
print(d.get('hello', '默认值'))  # 默认值
 
# 修改字典
# d[key] = value：如果 key 存在则覆盖，不存在则添加
d['name'] = 'sunwukong'  # 修改字典的 key-value
d['address'] = '花果山'  # 向字典中添加 key-value
 
# setdefault(key[, default])：可以用来向字典中添加 key-value
#   如果 key 已经存在于字典中，则返回 key 的值，不会对字典做任何操作
#   如果 key 不存在，则向字典中添加这个 key，并设置 value
result = d.setdefault('name', '猪八戒')
print('result =', result)  # result = sunwukong
result = d.setdefault('hello', '猪八戒')
print(d)  # {'name': 'sunwukong', 'age': 18, 'gender': '男', 'address': '花果山', 'hello': '猪八戒'}
 
# update([other])：将其他的字典中的 key-value 添加到当前字典中
#   如果有重复的 key，则后边的会替换到当前的
d = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
d2 = {'d': 4, 'e': 5, 'f': 6, 'a': 7}
d.update(d2)
print(d)  # {'a': 7, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4, 'e': 5, 'f': 6}
 
# del：删除字典中的 key-value
del d['a']
del d['b']
print(d)  # {'c': 3, 'd': 4, 'e': 5, 'f': 6}
# del d['z']  # z 不存在，报错，KeyError: 'z'
 
# popitem()：随机删除字典中的一个键值对，一般都会删除最后一个键值对
#   删除之后，它会将删除的 key-value 作为返回值返回
#   返回的是一个元组，元组中有两个元素，第一个元素是删除的 key，第二个是删除的 value
#   当使用 popitem() 删除一个空字典时，会抛出异常 KeyError: 'popitem(): dictionary is empty'
# d.popitem()
result = d.popitem()
print(result)  # ('f', 6)
print(d)  # {'c': 3, 'd': 4, 'e': 5}
 
# pop(key[, default])：根据 key 删除字典中的 key-value，并将被删除的 value 返回
#   如果删除不存在的 key，会抛出异常
#   如果指定了默认值，再删除不存在的 key 时，不会报错，而是直接返回默认值
result = d.pop('d')
print(result)  # 4
print(d)  # {'c': 3, 'e': 5}
result = d.pop('z', '这是默认值')
print(result)  # 这是默认值
print(d)  # {'c': 3, 'e': 5}
 
# clear()：清空字典
d.clear()
print(d)  # {}
 
# print('result =',result)
# print(d)
 
# copy()：该方法用于对字典进行浅复制
#   复制以后的对象，和原对象是独立的，修改一个不会影响另一个
d = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
d2 = d.copy()  # d 和 d2 指向的是两个对象，这两个对象的值相同，id 不同
print('d = ', d, id(d))  # d =  {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3} 1507616638400
print('d2 = ', d2, id(d2))  # d2 =  {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3} 1507616638464
 
# 注意，浅复制会简单复制对象内部的值，如果值也是一个可变对象，这个可变对象不会被复制
# 深复制性能差，使用较少
d = {'a': {'name': '孙悟空', 'age': 18}, 'b': 2, 'c': 3}
d2 = d.copy()
print('d = ', d, id(d))  # d =  {'a': {'name': '孙悟空', 'age': 18}, 'b': 2, 'c': 3} 2538203734848
print('d2 = ', d2, id(d2))  # d2 =  {'a': {'name': '孙悟空', 'age': 18}, 'b': 2, 'c': 3} 2538210096768
# d 的 a 值也是一个字典，修改 d2 中 a 值列表中 name 的值，d 也会受到影响，说明浅复制不修改是可变对象的值
d2['a']['name'] = '猪八戒'
print('d = ', d, id(d))  # d =  {'a': {'name': '猪八戒', 'age': 18}, 'b': 2, 'c': 3} 2538203734848
print('d2 = ', d2, id(d2))  # d2 =  {'a': {'name': '猪八戒', 'age': 18}, 'b': 2, 'c': 3} 2538210096768
 
# d 的 a 值是一个列表
d = {'a': ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚'], 'b': 2, 'c': 3}
d2 = d.copy()
print('d = ', d, id(d))  # d =  {'a': ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚'], 'b': 2, 'c': 3} 2053189928960
print('d2 = ', d2, id(d2))  # d2 =  {'a': ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚'], 'b': 2, 'c': 3} 2053187068736
d2['a'][0] = '唐僧'
print('d = ', d, id(d))  # d =  {'a': ['唐僧', '猪八戒', '沙和尚'], 'b': 2, 'c': 3} 2053189928960
print('d2 = ', d2, id(d2))  # d2 =  {'a': ['唐僧', '猪八戒', '沙和尚'], 'b': 2, 'c': 3} 2053187068736

字典的遍历

 d = {'name': '孙悟空', 'age': 18, 'gender': '男'}
 
# 方式一：keys()
#   该方法会返回一个序列，序列中是字典中所有的键
for k in d.keys():
    print(k, d[k])
 
# 方式二：values()
#   该方法会返回一个序列，序列中是字典中所有的值
for v in d.values():
    print(v)
 
# 方式三：items()
#   该方法会返回字典中所有的项，它会返回一个序列，序列中是双值子序列
#   双值分别是，字典中的 key 和 value
print(d.items())  # dict_items([('name', '孙悟空'), ('age', 18), ('gender', '男')])
for k, v in d.items(): # 元组解包特性
    print(k, '=', v)

集合（set）

集合的概念

集合：和列表非常相似。

不同点：

集合中只能存储不可变对象。
集合中存储的对象是无序的（不是按照元素的插入顺序保存）。
集合中不能出现重复的元素。

冻结集合（frozenset）：

不可变的集合，一旦创建就不能修改。

用frozenset()函数创建。

示例：
 l = frozenset([1, 2, 3])
print(l, type(l))  # frozenset({1, 2, 3}) <class 'frozenset'>

集合的创建

语法一：集合名 = {}。

语法二：使用set()函数。

空集合只能通过 set() 来创建，{} 创建的是空字典。

示例：

 # 方式一：使用 {} 来创建集合
s = {10, 3, 5, 1, 2, 1, 2, 3, 1, 1, 1, 1}
print(s, type(s))  # {1, 2, 3, 5, 10} <class 'set'>
# s = {[1, 2, 3], [4, 6, 7]}  # TypeError: unhashable type: 'list'，集合中只能存储不可变对象
 
############################################################################
 
# 方式二：使用 set() 函数来创建集合
s = set()  # 空集合只能通过 set() 来创建，{} 创建的是字典
# 可以通过 set() 来将序列和字典转换为集合
s = set([1, 2, 3, 4, 5, 1, 1, 2, 3, 4, 5])  # 转换列表
print(s)  # {1, 2, 3, 4, 5}
s = set('hello')  # 转换字符串
print(s)  # {'e', 'h', 'o', 'l'}
s = set({'a': 1, 'b': 2, 'c': 3})  # 转换字典，使用 set() 将字典转换为集合时，只会包含字典中的键
print(s)  # {'b', 'a', 'c'}

集合的使用

 ############################################################################
s = {'a', 'b', 1, 2, 3, 1}
print(s)  # {1, 2, 3, 'a', 'b'}
 
# 使用 in 和 not in 来检查集合中的元素
print('a' in s)  # True
print('b' not in s)  # False
 
# 使用 len() 来获取集合中元素的数量
print(len(s))  # 5
 
# add()：向集合中添加元素
s.add(10)
s.add(30)
s.add(1)  # 集合中已存在的元素，添加无效
print(s)  # {1, 2, 3, 'a', 10, 'b', 30}
 
############################################################################
s = {'a', 'b', 1, 2, 3}
 
# update()：可以将一个集合中的元素添加到当前集合中，也可以传递序列或字典作为参数，字典只会添加键倒集合中
s2 = set('hello')  # 集合
s.update(s2)
print(s)  # {'a', 2, 3, 1, 'h', 'o', 'l', 'e', 'b'}
 
s = {'a', 'b', 1, 2, 3}
s.update((10, 20, 30, 40, 50))  # 元组
print(s)  # {'a', 2, 3, 1, 40, 10, 50, 20, 'b', 30}
 
s = {'a', 'b', 1, 2, 3}
s.update({10: 'ab', 20: 'bc', 100: 'cd', 1000: 'ef'})  # 字典
print(s)  # {'a', 2, 3, 1, 100, 1000, 10, 20, 'b'}
 
############################################################################
s = {'a', 'b', 1, 2, 3}
 
# {1, 2, 3, 100, 40, 'o', 10, 1000, 'a', 'h', 'b', 'l', 20, 50, 'e', 30}
# pop()：随机删除并返回一个集合中的元素
result = s.pop()
print(result)  # 1
print(s)  # {'a', 3, 2, 'b'}
 
# remove()：删除集合中的指定元素
s.remove('a')
print(s)  # {2, 3, 'b'}
 
# clear()：清空集合
s.clear()
print(s)  # set()
 
# copy()：对集合进行浅复制

集合的运算

在对集合做运算时，不会影响原来的集合，而是返回一个运算结果。

 # 创建两个集合
s = {1, 2, 3, 4, 5}
s2 = {3, 4, 5, 6, 7}
 
# &：交集运算
result = s & s2
print(result)  # {3, 4, 5}
 
# | 并集运算
result = s | s2
print(result)  # {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
 
# -：差集
result = s - s2
print(result)  # {1, 2}
 
# ^：异或集，获取两个集合中只出现一次的元素
result = s ^ s2
print(result)  # {1, 2, 6, 7}
 
# <=：检查一个集合是否是另一个集合的子集
#   如果 a 集合中的元素全部都在 b 集合中出现，那么 a 集合就是 b 集合的子集，b 集合是 a 集合的超集
a = {1, 2, 3}
b = {1, 2, 3, 4, 5}
result = a <= b
print(result)  # True
result = {1, 2, 3} <= {1, 2, 3}
print(result)  # True
result = {1, 2, 3, 4, 5} <= {1, 2, 3}
print(result)  # False
 
# <：检查一个集合是否是另一个集合的真子集
#   如果超集 b 中含有子集 a 中所有元素，并且 b 中还有 a 中没有的元素，则 b 就是 a 的真超集，a 是 b 的真子集
result = {1, 2, 3} < {1, 2, 3}
print(result)  # False
result = {1, 2, 3} < {1, 2, 3, 4, 5}
print(result)  # True
 
# >=：检查一个集合是否是另一个的超集
result = {1, 2, 3, 4, 5} >= {1, 2, 3, 4, 5}
print(result)  # True
 
# >：检查一个集合是否是另一个的真超集
result = {1, 2, 3, 4, 5} > {1, 2, 3, 4, 5}
print(result)  # False

其他类型

布尔类型（bool）

布尔值：布尔值和布尔代数的表示完全一致，一个布尔值只有True、False两种值，要么是 True，要么是 False。

在 Python 中，能够解释为假的值有：None、0、0.0、False、所有的空容器（空列表、空元组、空字符串、空字典、空集合）。
在 Python 中，可以直接用 True、False 表示布尔值（请注意大小写），也可以通过布尔运算计算出来。
```
 >>> True
True
>>> False
False
>>> 3 > 2
True
>>> 2 > 5
False
```
布尔值可以用and、or 和not运算。
- and 运算是与运算，只有所有都为 True，and 运算结果才是 True。
```
 >>> True and True
True
>>> True and False
False
>>> False and True
False
>>> False and False
False
>>> 5 > 3 and 3 > 1
True
```
- or 运算是或运算，只要其中有一个为 True，or 运算结果就是 True。
```
 >>> True or True
True
>>> True or False
True
>>> False or True
True
>>> False or False
False
>>> 5 > 3 or 1 > 3
True
```
- not 运算是非运算，它是一个单目运算符，把 True 变成 False，False 变成 True。
```
 >>> not True
False
>>> not False
True
>>> not 5 > 3
False
```

布尔值经常用在条件判断中，比如：

 if age >= 18:
    print('adult')
else:
    print('teenager')

布尔值实际上也属于整型，True 就相当于 1，False 就相当于 0。
```
 print(1 + False)  # 1
print(1 + True)  # 2
```

None 类型

空值：是 Python 里一个特殊的值，用None表示。None 不能理解为 0，因为 0 是有意义的，而 None 是一个特殊的空值。

原文链接

https://github.com/ACatSmiling/zero-to-zero/blob/main/PythonLanguage/python.md

posted @ 2024-09-28 23:45 ACatSmiling 阅读(166) 评论(0) 编辑收藏举报

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1. Java 内存模型(1)

	# 计算机无法精确表示所有的十进制小数，例如 0.1，这个小数在二进制中是一个无限循环小数
	# 在 Python 中表示 0.1 这个小数时，实际上得到的是一个近似值，而不是真正的 0.1
	print(0.1 + 0.2) # 0.30000000000000004

	# range() 是一个函数，可以用来生成一个自然数的序列
	# 语法：range(start, end, [step=1])
	# 该函数需要三个参数
	# 1. 起始位置（包含，可以省略，默认是 0）
	# 2. 结束位置（不包含）
	# 3. 步长（可以省略，默认是 1）
	r = range(5)
	print(list(r)) # [0, 1, 2, 3, 4]
	r = range(0, 10, 2)
	print(list(r)) # [0, 2, 4, 6, 8]
	r = range(10, 0, -1)
	print(list(r)) # [10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]

	# 通过 range() 可以创建一个执行指定次数的 for 循环
	for i in range(30):
	print(i)

	my_list = [] # 创建了一个空列表
	print(my_list, type(my_list)) # [] <class 'list'>

	my_list = [10] # 创建一个只包含一个元素的列表

	my_list = [10, 20, 30, 40, 50] # 创建了一个包含有 5 个元素的列表

	# my_list = [10, 'hello', True, None, [1, 2, 3], print] # 列表可以保存任意对象，但一般不会这样操作

	print(my_list[4]) # 50

	print((my_list[-2])) # 40

	print(len(my_list)) # 5

	# 列表的加法
	my_list = [1, 2, 3] + [4, 5, 6]
	print(len(my_list)) # 6

	# 列表的乘法
	my_list = [1, 2, 3] * 5
	print(len(my_list)) # 15

	# 成员判断
	stus = ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精', '沙和尚', '沙和尚']
	print('牛魔王' in stus) # False
	print('牛魔王' not in stus) # True

	arr = [10, 1, 2, 5, 100, 77]
	print(min(arr), max(arr)) # 1 100

	print(stus.index('沙和尚')) # 2
	print(stus.index('沙和尚', 3, 7)) # 6
	# print(stus.index('牛魔王')) # ValueError: '牛魔王' is not in list
	print(stus.count('牛魔王')) # 0

	stus = ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']
	print(stus[1:]) # ['猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']
	print(stus[:3]) # ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚']
	print(stus[:]) # ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']
	print(stus) # ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']

	print(stus[0:5:3]) # ['孙悟空', '唐僧']
	# print(stus[::0]) # ValueError: slice step cannot be zero
	print(stus[::-1]) # ['白骨精', '蜘蛛精', '唐僧', '沙和尚', '猪八戒', '孙悟空']，列表反转

	stus = ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']

	# 通过索引来修改元素
	stus[0] = 'sunwukong'
	stus[2] = '哈哈'
	print(stus) # ['sunwukong', '猪八戒', '哈哈', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']

	# 通过 del 来删除元素
	del stus[2] # 删除索引为 2 的元素
	print(stus) # ['sunwukong', '猪八戒', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']

	# 通过切片来修改列表
	# 在给切片进行赋值时，只能使用序列
	stus[0:2] = ['牛魔王', '红孩儿'] # 使用新的元素替换旧元素
	print(stus) # ['牛魔王', '红孩儿', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']
	stus[0:2] = ['牛魔王', '红孩儿', '二郎神', "sda"] # 新元素的个数可以超过旧元素
	print(stus) # ['牛魔王', '红孩儿', '二郎神', 'sda', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']
	stus[0:0] = ['牛魔王'] # 向索引为 0 的位置插入元素
	print(stus) # ['牛魔王', '牛魔王', '红孩儿', '二郎神', 'sda', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']

	# 当设置了步长时，序列中元素的个数必须和切片中元素的个数一致
	print(stus[::2]) # ['牛魔王', '红孩儿', 'sda', '蜘蛛精']，指定步长，切片中元素个数为 4
	# stus[::2] = ['牛魔王', '红孩儿', '二郎神'] # 报错，序列中元素只有 3 个，ValueError: attempt to assign sequence of size 3 to extended slice of size 4

	# 通过切片来删除元素
	del stus[0:2] # 删除头两个元素
	print(stus) # ['红孩儿', '二郎神', 'sda', '唐僧', '蜘蛛精', '白骨精']
	del stus[::2] # 隔一个删一个
	print(stus) # ['二郎神', '唐僧', '白骨精']
	stus[1:3] = [] # 修改位置 1 和 2 的元素为空
	print(stus) # ['二郎神']

	# 以上操作，只适用于可变序列
	s = 'hello'
	# s[1] = 'a' # 不可变序列，无法通过索引来修改
	# 可以通过 list() 函数将其他的序列转换为list
	s = list(s)
	print(s) # ['h', 'e', 'l', 'l', 'o']

	stus = ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧']

	# append()
	# 向列表的最后添加一个元素
	stus.append('唐僧1')
	print(stus) # ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '唐僧1']

	# insert()
	# 向列表的指定位置插入一个元素
	# 参数：
	# 1. 要插入的位置
	# 2. 要插入的元素
	stus.insert(2, '唐僧2')
	print(stus) # ['孙悟空', '猪八戒', '唐僧2', '沙和尚', '唐僧', '唐僧1']

	# extend()
	# 使用新的序列来扩展当前序列
	# 需要一个序列作为参数，它会将该序列中的元素添加到当前列表中
	stus.extend(['唐僧3', '白骨精']) # 等同于：stus += ['唐僧3','白骨精']
	print(stus) # ['孙悟空', '猪八戒', '唐僧2', '沙和尚', '唐僧', '唐僧1', '唐僧3', '白骨精']

	# pop()
	# 根据索引删除并返回被删除的元素，如果不指定索引位置，则删除并返回最后一个元素
	result = stus.pop(2)
	print(result) # 唐僧2
	print(stus) # ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '唐僧1', '唐僧3', '白骨精']
	result = stus.pop() # 删除并返回最后一个元素
	print(result) # 白骨精
	print(stus) # ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '唐僧1', '唐僧3']

	# remove()
	# 删除指定值的元素，如果相同值的元素有多个，只会删除第一个
	stus.remove('猪八戒')
	print(stus) # ['孙悟空', '沙和尚', '唐僧', '唐僧1', '唐僧3']

	# reverse()
	# 用来反转列表
	stus.reverse()
	print(stus) # ['唐僧3', '唐僧1', '唐僧', '沙和尚', '孙悟空']

	# clear()
	# 清空序列
	stus.clear()
	print(stus) # []

	# sort()
	# 用来对列表中的元素进行排序，默认是升序排列
	# 如果需要降序排列，则需要传递一个 reverse=True 作为参数
	my_list = list('asnbdnbasdabd')
	my_list.sort()
	print(my_list) # ['a', 'a', 'a', 'b', 'b', 'b', 'd', 'd', 'd', 'n', 'n', 's', 's']

	my_list = [10, 1, 20, 3, 4, 5, 0, -2]
	my_list.sort()
	print(my_list) # 升序：[-2, 0, 1, 3, 4, 5, 10, 20]
	my_list.sort(reverse=True)
	print(my_list) # 降序：[20, 10, 5, 4, 3, 1, 0, -2]

	# 遍历列表，指的就是将列表中的所有元素取出来
	# 创建列表
	stus = ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚', '唐僧', '白骨精', '蜘蛛精']

	# 遍历列表
	# print(stus[0])
	# print(stus[1])
	# print(stus[2])
	# print(stus[3])

	# 通过 while 循环来遍历列表
	i = 0
	while i < len(stus):
	print(stus[i])
	i += 1

	# 通过 for 循环来遍历列表
	# 语法：
	# for 变量 in 序列 :
	# 代码块
	# for 循环的代码块会执行多次，序列中有几个元素就会执行几次
	# 每执行一次就会将序列中的一个元素赋值给变量，所以我们可以通过变量，来获取列表中的元素
	for s in stus:
	print(s)

	# 列表是可变对象
	a = [1, 2, 3]
	print('修改前：', a, id(a)) # 修改前： [1, 2, 3] 1322105181888

	# 通过索引修改列表的值
	a[0] = 10
	print('修改后：', a, id(a)) # 修改后： [10, 2, 3] 1322105181888

	# 为变量重新赋值
	a = [4, 5, 6]
	print('重新赋值：', a, id(a)) # 重新赋值： [4, 5, 6] 1322105180928

	a = [1, 2, 3]
	b = a # a 和 b 指向同一个对象
	print("a", a, id(a)) # a [1, 2, 3] 2222727763648
	print("b", b, id(b)) # b [1, 2, 3] 2222727763648
	b[0] = 10
	print("a", a, id(a)) # a [10, 2, 3] 2222727763648
	print("b", b, id(b)) # b [10, 2, 3] 2222727763648

	b = [10, 2, 3] # b 和 a 指向的不再是同一个对象
	print("a", a, id(a)) # a [10, 2, 3] 2222727763648
	print("b", b, id(b)) # b [10, 2, 3] 2222727762688

	my_tuple = () # 创建了一个空元组
	print(my_tuple, type(my_tuple)) # () <class 'tuple'>

	my_tuple = (1, 2, 3, 4, 5) # 创建了一个 5 个元素的元组

	# 元组是不可变对象，不能尝试为元组中的元素重新赋值
	# my_tuple[3] = 10 # TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
	# print(my_tuple[3])

	# 当元组不是空元组时，括号可以省略
	# 如果元组不是空元组，它里边至少要有一个 ","
	my_tuple = 10, 20, 30, 40
	print(my_tuple, type(my_tuple)) # (10, 20, 30, 40) <class 'tuple'>
	my_tuple = 40,
	print(my_tuple, type(my_tuple)) # (40,) <class 'tuple'>

	>>> 10 / 3
	3.3333333333333335
	>>> 9 / 3
	3.0

	print(1 + False) # 1
	print(1 + True) # 2

	my_tuple = 10, 20, 30, 40

	# 元组的解包（解构）
	a, b, c, d = my_tuple
	print("a =", a) # a = 10
	print("b =", b) # b = 20
	print("c =", c) # c = 30
	print("d =", d) # d = 40

	# 利用元组的解包特性，可以直接交换 a 和 b 的值
	a = 100
	b = 300
	a, b = b, a # b, a 就是一个元组，通过解包赋值给 a, b
	print(a, b) # 300 100

	my_tuple = 10, 20, 30, 40

	# 在对一个元组进行解包时，变量的数量必须和元组中的元素的数量一致
	# 也可以在变量前边添加一个 *，这样该变量将会获取元组中所有剩余的元素
	a, b, *c = my_tuple
	a, *b, c = my_tuple
	*a, b, c = my_tuple
	a, b, *c = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7] # 对列表也可以解包
	a, b, *c = 'hello world' # 对字符串也可以解包
	# 不能同时出现两个或以上的 *变量
	# a, b, c = my_tuple # SyntaxError: two starred expressions in assignment
	print('a =', a) # a = h
	print('b =', b) # b = e
	print('c =', c) # c = ['l', 'l', 'o', ' ', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd']

	>>> print('''line1
	... line2
	... line3''')
	line1
	line2
	line3
	>>> print(r'''hello,\n
	... world''')
	hello,\n
	world

	>>> print('I\'m ok.')
	I'm ok.
	>>> print('I\'m learning\nPython.')
	I'm learning
	Python.
	>>> print('\\\n\\')
	\
	\

	name = '孙悟空'

	print('欢迎 ' + name + ' 光临！') # 欢迎孙悟空光临！

	name = '孙悟空'

	print('欢迎 ', name, ' 光临！') # 欢迎孙悟空光临！

	b = 'Hello %s' % '孙悟空' # 一个占位符：Hello 孙悟空
	b = 'hello %s 你好 %s' % ('tom', '孙悟空') # 两个占位符：hello tom 你好孙悟空
	b = 'hello %3s' % 'ab' # 占位符处的字符串长度至少为 3，不足 3 的，在前面填充空格：hello ab
	b = 'hello %3.5s' % 'abcdefg' # 占位符处的字符串的长度限制在 3 ~ 5 之间：hello abcde
	b = 'hello %.2f' % 123.456 # 保留 2 位小数，四舍五入：hello 123.46
	b = 'hello %d' % 123.95 # 直接舍弃小数位：hello 123

	print(b)

	a = 123
	b = '呵呵'
	c = f'hello {a} {b}'

	print(f'a = {a}') # a = 123
	print(c) # hello 123 呵呵

	# 方式一：使用 {} 来创建字典

	d = {} # 创建一个空字典

	# 创建一个包含有数据的字典
	d = {
	'name': '孙悟空',
	'age': 18,
	'gender': '男'
	}
	print(d, type(d)) # {'name': '孙悟空', 'age': 18, 'gender': '男'} <class 'dict'>

	# 根据键来获取值
	print(d['name'], d['age'], d['gender']) # 孙悟空 18 男

	# 如果使用了字典中不存在的键，会报错
	# print(d['hello']) # KeyError: 'hello'

	############################################################################

	# 方式二：使用 dict() 函数来创建字典

	# 每一个参数都是一个键值对，参数名就是键，参数名就是值（这种方式创建的字典，key 都是字符串）
	d = dict(name='孙悟空', age=18, gender='男')

	# 也可以将一个包含有双值子序列的序列转换为字典
	# 双值序列：序列中只有两个值，比如[1, 2]，('a', 3)，'ab'
	# 子序列：如果序列中的元素也是序列，那么我们就称这个元素为子序列，比如[(1, 2), (3, 5)]
	d = dict([('name', '孙悟空'), ('age', 18)])

	d = dict(name='孙悟空', age=18, gender='男')

	# len()：获取字典中键值对的个数
	print(len(d)) # 3

	# in：检查字典中是否包含指定的键
	# not in：检查字典中是否不包含指定的键
	print('hello' in d) # False
	print('age' not in d) # False

	# 获取字典中的值，根据键来获取值
	# 方式一：d[key]
	# 通过 d[key] 来获取值时，如果键不存在，会抛出异常 KeyError
	print(d['age']) # 18
	n = 'name'
	print(d[n]) # 孙悟空

	# 方式二：get(key[, default])，该方法用来根据键来获取字典中的值
	# 如果获取的键在字典中不存在，会返回 None，不会报错
	# 也可以指定一个默认值，来作为第二个参数，这样获取不到值时将会返回默认值
	print(d.get('name')) # 孙悟空
	print(d.get('hello')) # None
	print(d.get('hello', '默认值')) # 默认值

	# 修改字典
	# d[key] = value：如果 key 存在则覆盖，不存在则添加
	d['name'] = 'sunwukong' # 修改字典的 key-value
	d['address'] = '花果山' # 向字典中添加 key-value

	# setdefault(key[, default])：可以用来向字典中添加 key-value
	# 如果 key 已经存在于字典中，则返回 key 的值，不会对字典做任何操作
	# 如果 key 不存在，则向字典中添加这个 key，并设置 value
	result = d.setdefault('name', '猪八戒')
	print('result =', result) # result = sunwukong
	result = d.setdefault('hello', '猪八戒')
	print(d) # {'name': 'sunwukong', 'age': 18, 'gender': '男', 'address': '花果山', 'hello': '猪八戒'}

	# update([other])：将其他的字典中的 key-value 添加到当前字典中
	# 如果有重复的 key，则后边的会替换到当前的
	d = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
	d2 = {'d': 4, 'e': 5, 'f': 6, 'a': 7}
	d.update(d2)
	print(d) # {'a': 7, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4, 'e': 5, 'f': 6}

	# del：删除字典中的 key-value
	del d['a']
	del d['b']
	print(d) # {'c': 3, 'd': 4, 'e': 5, 'f': 6}
	# del d['z'] # z 不存在，报错，KeyError: 'z'

	# popitem()：随机删除字典中的一个键值对，一般都会删除最后一个键值对
	# 删除之后，它会将删除的 key-value 作为返回值返回
	# 返回的是一个元组，元组中有两个元素，第一个元素是删除的 key，第二个是删除的 value
	# 当使用 popitem() 删除一个空字典时，会抛出异常 KeyError: 'popitem(): dictionary is empty'
	# d.popitem()
	result = d.popitem()
	print(result) # ('f', 6)
	print(d) # {'c': 3, 'd': 4, 'e': 5}

	# pop(key[, default])：根据 key 删除字典中的 key-value，并将被删除的 value 返回
	# 如果删除不存在的 key，会抛出异常
	# 如果指定了默认值，再删除不存在的 key 时，不会报错，而是直接返回默认值
	result = d.pop('d')
	print(result) # 4
	print(d) # {'c': 3, 'e': 5}
	result = d.pop('z', '这是默认值')
	print(result) # 这是默认值
	print(d) # {'c': 3, 'e': 5}

	# clear()：清空字典
	d.clear()
	print(d) # {}

	# print('result =',result)
	# print(d)

	# copy()：该方法用于对字典进行浅复制
	# 复制以后的对象，和原对象是独立的，修改一个不会影响另一个
	d = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
	d2 = d.copy() # d 和 d2 指向的是两个对象，这两个对象的值相同，id 不同
	print('d = ', d, id(d)) # d = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3} 1507616638400
	print('d2 = ', d2, id(d2)) # d2 = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3} 1507616638464

	# 注意，浅复制会简单复制对象内部的值，如果值也是一个可变对象，这个可变对象不会被复制
	# 深复制性能差，使用较少
	d = {'a': {'name': '孙悟空', 'age': 18}, 'b': 2, 'c': 3}
	d2 = d.copy()
	print('d = ', d, id(d)) # d = {'a': {'name': '孙悟空', 'age': 18}, 'b': 2, 'c': 3} 2538203734848
	print('d2 = ', d2, id(d2)) # d2 = {'a': {'name': '孙悟空', 'age': 18}, 'b': 2, 'c': 3} 2538210096768
	# d 的 a 值也是一个字典，修改 d2 中 a 值列表中 name 的值，d 也会受到影响，说明浅复制不修改是可变对象的值
	d2['a']['name'] = '猪八戒'
	print('d = ', d, id(d)) # d = {'a': {'name': '猪八戒', 'age': 18}, 'b': 2, 'c': 3} 2538203734848
	print('d2 = ', d2, id(d2)) # d2 = {'a': {'name': '猪八戒', 'age': 18}, 'b': 2, 'c': 3} 2538210096768

	# d 的 a 值是一个列表
	d = {'a': ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚'], 'b': 2, 'c': 3}
	d2 = d.copy()
	print('d = ', d, id(d)) # d = {'a': ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚'], 'b': 2, 'c': 3} 2053189928960
	print('d2 = ', d2, id(d2)) # d2 = {'a': ['孙悟空', '猪八戒', '沙和尚'], 'b': 2, 'c': 3} 2053187068736
	d2['a'][0] = '唐僧'
	print('d = ', d, id(d)) # d = {'a': ['唐僧', '猪八戒', '沙和尚'], 'b': 2, 'c': 3} 2053189928960
	print('d2 = ', d2, id(d2)) # d2 = {'a': ['唐僧', '猪八戒', '沙和尚'], 'b': 2, 'c': 3} 2053187068736

	d = {'name': '孙悟空', 'age': 18, 'gender': '男'}

	# 方式一：keys()
	# 该方法会返回一个序列，序列中是字典中所有的键
	for k in d.keys():
	print(k, d[k])

	# 方式二：values()
	# 该方法会返回一个序列，序列中是字典中所有的值
	for v in d.values():
	print(v)

	# 方式三：items()
	# 该方法会返回字典中所有的项，它会返回一个序列，序列中是双值子序列
	# 双值分别是，字典中的 key 和 value
	print(d.items()) # dict_items([('name', '孙悟空'), ('age', 18), ('gender', '男')])
	for k, v in d.items(): # 元组解包特性
	print(k, '=', v)