1.3 字符串、列表、元组、字典和集合[转载]
1.3 字符串、列表、元组、字典和集合
本节要介绍的是Python里面常用的几种数据结构。通常情况下，声明一个变量只保存一个值是远远不够的，我们需要将一组或多组数据进行存储、查询、排序等操作，本节介绍的Python内置的数据结构可以满足大多数情况下的需求。这一部分的知识点比较多，而且较为零散，需要认真学习。
1.3.1 字符串
开始练习之前请新建string.py文件，将下面展现的代码逐步添加到该文件中，进行调试，查看输出结果。
初始化
字符串是 Python 中最常用的数据类型。我们可以使用引号('或")来创建字符串。 创建字符串很简单，只要为变量分配一个值即可。下面添加代码进行测试：
# -*- coding:utf-8 -*- #声明字符串 str1 ='Hello World!' str2 ="hello 玄魂！" print('声明字符串.....') print(str1) print(str2)
运行结果如下：
字符访问
Python不支持单字符类型，单字符在Python也是作为一个字符串使用。Python访问子字符串，可以使用方括号来截取字符串,下面添加代码来测试：
#访问字符内容 print('访问字符内容.....') print("str1[0]: ", str1[0]) print("str2[1:5]: ", str2[1:5])
运行结果如下：
转义
在需要在字符中使用特殊字符时，python用反斜杠(\)转义字符。如下表：
操作符
下表列出了字符运算的操作： 假设 q="Hello",b="Python"。 
最后的字符串格式化，我们下面会单独介绍。
下面添加代码进行测试：
#字符串操作符 print('字符串操作符.....') a ="Hello" b ="Python" print("a + b 输出结果：", a + b) print("a * 2 输出结果：", a *2) print("a[1] 输出结果：", a[1]) print("a[1:4] 输出结果：", a[1:4]) if("H" in a): print("H 在变量 a 中") else: print("H 不在变量 a 中") if ("M" not in a): print("M 不在变量 a 中") else: print("M 在变量 a 中") print (r'\n') print (R'\n')
运行结果如下：
格式化
Python 支持格式化字符串的输出。尽管这样可能会用到非常复杂的表达式，但最基本的用法是将一个值插入到一个有字符串格式符 %s 的字符串中。
下表列出了Python中的格式化符号： 
在 Python 中，字符串格式化使用与 C 中 sprintf 函数一样的语法，例如：
print("My name is %s and weight is %d kg!"%('玄魂',71))
另外我们可以通过string 对象的format函数来进行格式化，例如：
print("formart method call:My name is {name} and weight is {weight} kg!".format(name="玄魂",weight=71))
上面两行代码的运行结果为：
三引号
python中三引号可以将复杂的字符串进行复制，python三引号允许一个字符串跨多行，字符串中可以包含换行符、制表符以及其他特殊字符。
三引号的语法是一对连续的单引号或者双引号（通常都是成对的用）。
添加如下测试代码：
#三引号 print('三引号.....') hi = '''hi i am 玄魂''' print(hi)
运行结果如下： 
字符串内建函数
内建函数可以大大简化我们编程中对字符串操作的难度，具体的列表这里就不展示了，可以参考 https://docs.python.org/3.4/library/stdtypes.html#string-methods
1.3.2 列表
新建 list.py,用于练习列表操作。
序列是Python中最基本的数据结构。序列中的每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，但最常见的是列表和元组。序列都可以进行的操作包括索引，切片，加，乘，检查成员。此外，Python已经内置确定序列的长度以及确定最大和最小的元素的方法。列表是最常用的Python数据类型，它可以作为一个方括号内的逗号分隔值出现。列表的数据项不需要具有相同的类型
创建列表
创建一个列表，只要把逗号分隔的不同的数据项使用方括号括起来即可。使用下标索引来访问列表中的值，同样你也可以使用方括号的形式截取字符:
# -*- coding:utf-8 -*- #创建list print("创建list.......") list1 =['physics','chemistry',1997,2000] list2 =[1,2,3,4,5] list3 =["a","b","c","d"] print("list1[0]: ", list1[0]) print("list2[1:5]: ", list2[1:5])
运行结果如下：
更新列表
你可以对列表的数据项进行修改或更新，你也可以使用append()方法来添加列表项，如下所示：
#更新 print("更新list.......") print("索引 2 的值: ") print(list1[2]) list1[2]=2001 print("索引2更新后的值为 : ") print(list1[2])
运行结果如下：
删除列表元素
可以使用 del 语句来删除列表的的元素，如下所示：
#删除 print("删除list.......") print("删除索引2处的值之前: ") print(list1) del(list1[2]) print("删除索引2处的值之后: \n",list1)
运行结果如下：
操作符
列表对 + 和 * 的操作符与字符串相似。+ 号用于组合列表，* 号用于重复列表。
添加如下测试代码：
#操作符 print("操作符.......") print('list1:',list1) print('list2:',list2) list4 = list1 + list2 print("list1 + list2 :",list4) list5 = ['hello']*4 print('[\'hello\']*4:',list5)
运行结果如下：
截取
Python的列表截取与字符串操作类似，如下所示：
#截取 print("列表截取.......") L =['玄','魂','玄魂!'] ##读取第二个元素 print(L[2]) ##读取倒数第二个元素 print(L[-2]) ##从第二个开始截取 print(L[1:])
运行结果如下：
其他内置函数和方法，请参考：https://docs.python.org/2/tutorial/datastructures.html
1.3.3 元组
新建tuple.py文件。
Python的元组与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。元组使用小括号，列表使用方括号。元组创建很简单，只需要在括号中添加元素，并使用逗号隔开即可。元组的各项操作和列表类似。添加如下测试代码：
# -*- coding:utf-8 -*- tup0=()#空元组 tup1 = ('physics', 'chemistry', 1997, 2000) tup2 = (1, 2, 3, 4, 5 ) tup3 = "a", "b", "c", "d" tup4= (50,)#元组中只包含一个元素时，需要在元素后面添加逗号 print("tup0: ", tup0) print("tup1: ", tup1) print("tup2[1:5]: ", tup2[1:5]) print(tup4*4) print(tup2+tup3) print(tup1[1:]) print(tup1[-2])
运行结果如下：
需要注意的是元组内元素不�允许修改和删除，会引发错误。
1.3.4 字典
新建dic.py文件。
字典是另一种可变容器模型，且可存储任意类型对象。 字典的每个键值(key=>value)对用冒号(:)分割，每个对之间用逗号(,)分割，整个字典包括在花括号({})中 ,格式如下所示：
d ={key1 : value1, key2 : value2 }
键必须是唯一的，但值则不必。值可以取任何数据类型，但键必须是不可变的，如字符串，数字或元组。�访问字典的某个值，只需要把相应的键放入方括弧即可。如果用字典里没有的键访问数据，会输出错误。在dic.py中添加如下代码：
# -*- coding:utf-8 -*- dict ={'Name':'Zara','Age':7,'Class':'First'} print("dict['Name']: ", dict['Name']) print("dict['Age']: ", dict['Age']) #访问不存在的key print(dict['Xuanhun'])
运行结果如下：
下面继续添加代码，修改�存储的值：
#修改值 print("修改前",dict['Age']) dict['Age']=8# update existing entry print("修改后: ", dict['Age'])
运行结果如下：
字典类型能删单一的元素也能清空字典：
#删除 del dict['Age']# 删除键是'Name'的条目 #print("dict['Age']: ", dict['Age'])#引发异常 dict.clear() # 清空词典所有条目 print(dict) del dict # 删除词典 print(dict)
运行结果如下：
下面我们简单总结下字典键的特性：
- 不允许同一个键出现两次。创建时如果同一个键被赋值两次，后一个值会被记住.
- 键必须不可变，所以可以用数字，字符串或元组充当，所以用列表就不行，如下实例：
1.3.5 集合
请新建set.py文件，下面示例的代码添加到此文件运行调试。
把不同元素放在一起就组成了集合，集合的成员被称为集合元素。Python的集合和数学的结合在概念和操作上基本相同。Python提供了两种集合：可变集合和不可变集合。
创建集合的方法如下：
# -*- coding: UTF-8 -*- s1=set('abcdde') s2=set([1,2,3,4,5]) s3 = frozenset("xuanhun") print(type(s1)) print(type(s3)) print(s2)
运行结果如下：
由于集合本身是无序的，所以不能为集合创建索引或切片操作，只能循环遍历或使用in、not in来访问或判断集合元素。接上面的代码，添加一个循环输出集合内容:
#输出集合内容 for item in s3: print(item)
运行结果如下：
从上图的结果，我们可以看到集合无序，无重复元素的特性。
我们可以使用内建的方法来更新集合：
s.add()
s.update()
s.remove()
下面添加测试代码：
#update s2=set([1,2,3,4,5]) print("原始数据：",s2) s2.add("j") print("添加数据后：",s2) s2.remove(3) print("删除数据后：",s2) s2.update([6,7,8,9]) print("update数据后：",s2)
运行结果如下：
联合(union)操作与集合的OR操作其实等价的，联合符号有个等价的方法，union()。
测试代码如下：
#union s1=set('abcdde') s2=set([1,2,3,4,5]) s4=s1|s2 print(s4)
与集合AND等价，交集符号的等价方法是intersection()。测试代码如下：
#inter print("s1&s2",s1&s2)
差集等价方法是difference()。测试代码如下：
#dif print("s1-s2",s1 -s2) print("s1 dif s2",s1.difference(s2))
运行结果如下：
1.3.6 小结
基本的数据结构我�们就介绍到这，相信你也有了整体的印象了，但是肯定觉得内容又过于简单了。我们会在后续的编码实践中，持续讲解没有接触到的内容。同时希望各位读者尽量拓宽基础知识。
本节留给大家的练习题如下：
- 编写代码实现逆序输出一个列表
- 编写代码实现查找并替换一个字符串中的一段连续内容
下一节我们将会学习流程控制，可以利用现有的知识完成一些小功能了。
