python基础总结四

### 一、列表list

#### 1.概述

> 变量：使用变量存储数据，但是，缺点:一个变量每次只能存储一个数据 
>
> 思考：如果一次性存储多个数据，怎么做？
>
> 解决：采用列表 
>
> 作用：列表相当于是一个容器，可以同时存储多个数据 
>
> 本质：列表是一种有序的集合 
>
> 说明：有序指的就是有顺序【数据的存放的顺序和底层存储的顺序是相同的】
>
> 代码演示： 
>
> ```Python
> #需求：求5个人的平均年龄
> age1 = 10
> age2 = 13
> age3 = 16
> age4 = 39
> age5 = 20
> 
> #list
> #在栈空间中有一个变量【列表的名字】
> #变量指向了内存堆空间中的一个列表，列表中存储了5个变量
> age_list = [10, 13, 16, 39, 20]
> ```

#### 2.创建列表

> 语法：变量名 = 列表
>
> ​       列表名称 = [数据1，数据2, ...]
>
> 说明：使用[ ]表示创建列表
>
> ​       列表中存储的数据被称为元素
>
> ​       列表中的元素被从头到尾自动进行了编号，编号从0开始，这个编号被称为索引，角标或者下标
>
> ​       索引的取值范围：0~元素的个数 -1【列表的长度 -1】
>
> ​       超过索引的范围：列表越界
>
> 代码演示：
> #语法：列表名【标识符】 = [元素1，元素2.。。。。]
> #1.创建列表
> #1.1创建一个空列表
> list1 = []
> print(list1)
> 
> #1.2创建一个带有元素的列表
> list2 = [52,463,6,473,53,65]
> print(list2)
> 
> #2.思考问题：列表中能不能存储不同类型的数据？
> list3 = ['abc',10,3.14,True]
> print(list3)
> 
> #注意：将需要存储的数据放到列表中，不需要考虑列表的大小，如果数据量很大的情况，在进行存储数据的时候，列表底层自动扩容
> ```

#### 3.列表元素的访问

> 访问方式：通过索引访问列表中的元素【有序，索引：决定了元素在内存中的位置】

##### 3.1获取元素

> 语法：列表名[索引]
>
> 代码演示：
>
> ```Python
> #元素的访问
> #创建列表
> list1 = [5,51,6,76,98,3]
> 
> #需求：获取索引为3的位置上的元素
> num = list1[3]
> print(num)
> print(list1[3])
> ```

##### 3.2替换元素

> 语法：列表名[索引] = 值
>
> 注意：列表中存储的是其实是变量，所以可以随时修改值
>
> 代码演示：
>
> ```Python
> #需求：将索引为1位置上的元素替换为100
> print(list1[1])
> list1[1] = 100
> print(list1[1])
> 
> #问题：超过索引的取值范围，则会出现索引越界的错误
> #解决办法：检查列表索引的取值范围
> #print(list1[6])   #IndexError: list index out of range   索引越界
> ```

##### 3.3 遍历列表

> ```python
> #列表的遍历
> list2 = [23,54,6,45,56]
> #1.直接操作的是元素
> for num in list2:
>      print(num)
> 
> #2.通过索引的方式操作元素
> #思路：使用列表生成器生成一个和索引有关的列表 0~len(list2) -1
> for index in range(len(list2)):
>      #index中保存的是0,1,2....
>      n = list2[index]
>      print(n)
> 
> #3.同时遍历索引和元素
> #enumerate  枚举【类似于一个容器】
> #index,n1----->索引，元素值
> for index,n1 in enumerate(list2):
>      print(index,n1)
> ```



#### 4.列表的操作

##### 1.1列表元素组合

> 代码演示：
>
> ```python
> #列表组合【合并】
> #使用加号
> list1 = [432,435,6]
> list2 = ["abc","dhfj"]
> list3 = list1 + list2
> print(list3)  #[432, 435, 6, 'abc', 'dhfj']
> ```

##### 1.2列表元素重复

> 代码演示：
>
> ```python
> #列表元素的重复
> #使用乘号
> list4 = [1,2,3]
> list5 = list4 * 3
> print(list5)  #[1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]
> ```

##### 1.3判断元素是否在列表中

> 代码演示：
>
> ```python
> #判断指定元素是否在指定列表中
> #成员运算符   in  not in
> list6 = [32,43,546,"hello",False]
> print(43 in list6)
> print(43 not in list6)
> print(100 in list6)
> print(100 not in list6)
> """
> 工作原理：使用指定数据在列表中和每个元素进行比对，只要元素内容相等，则说明存在的
> True
> False
> False
> True
> """
> ```

##### 1.4列表截取【切片】

> 代码演示：
>
> ```python
> #列表的截取
> list7 = [23,34,6,57,6878,3,5,4,76,7]
> print(list7[4])
>
> #使用冒号:
> #截取指定的区间：列表名[开始索引：结束索引],特点：包头不包尾    前闭后开区间
> print(list7[2:6])
>
> #从开头截取到指定索引，特点：不包含指定的索引
> print(list7[0:6])
> print(list7[:6])
>
> #从指定索引截取到结尾
> #注意：因为包头不包尾，所以如果要取到最后一个元素，可以超过索引的范围，不会报错
> print(list7[4:20])
> print(list7[4:])
> ```



#### 5.列表的功能【掌握】

> Python内置的功能【函数】
>
> 用法
>
> 代码演示：
>
> ```python
> #功能的使用：列表名.功能的名字()
> 
> #一、添加元素
> #1.append()   追加，在列表的末尾添加元素
> #特点：是在原列表的基础上操作的
> list12 = [1,2,3,4,5]
> print(list12)
> #追加单个元素
> list12.append(6)
> #追加多个元素,不能直接追加，通过列表的形式追加，形成了一个二维列表
> list12.append([7,8])
> print(list12)
> 
> #2.extend()   扩展，在列表的末尾添加元素
> #list12.extend(9)   TypeError: 'int' object is not iterable
> list12.extend([9,10])
> print(list12)
> 
> #注意：append可以添加单个元素，但是extend不可以
> #append添加多个元素的时候，以整个列表的形式添加进去；但是，extend只添加元素
> 
> #3.insert()   插入 ,在指定的索引处插入一个元素,后面的其他元素向后顺延
> #insert(索引，插入的数据)
> list13 = [1,2,3,4,5]
> print(list13)
> #需求：在索引为2的位置插入一个数字100
> list13.insert(2,100)
> print(list13)
> #将整个列表作为一个整体，插入到原列表中
> list13.insert(2,[7,8])
> print(list13)
> 
> 
> #二、删除元素
> #1.pop()    弹出，移除列表中指定索引处的元素
> list14 = [1,2,3,4,5]
> print(list14)
> #注意1：默认移除的是最后一个元素
> #注意2：返回的是被移除的数据
> result14 = list14.pop()
> print(list14)  #[1, 2, 3, 4]
> print(result14)   #5
> 
> print(list14.pop(1))
> print(list14)
> 
> #2.remove()  移除   特点;移除指定元素在列表中匹配到的第一个元素【从左往右】
> #remove(元素值)
> list15 = [1,2,3,4,5,4,6,4]
> print(list15)
> list15.remove(4)
> print(list15)
> 
> #3.clear()      清除  清除列表中的所有的元素，原列表变为空列表
> list16 = [25,36,673]
> print(list16)
> list16.clear()
> print(list16)
> 
> 
> #三、获取
> #直接使用功能：功能名称(列表)
> #1.len() length,长度，获取列表的长度或者获取列表中元素的个数
> list17 = [425.74,8,58679,7,65,65,64,6]
> #索引的取值范围：0~len(list17) - 1
> length = len(list17)
> print(length)
> 
> #2.max()  获取列表中的最大值
> print(max(list17))
> 
> #3.min() 获取列表中的最小值
> print(min(list17))
> 
> #4.index()     索引,从列表中匹配到的第一个指定元素的索引值
> #index(元素值)
> list18 = [10,20,30,40,50,30,40,50]
> inx1 = list18.index(30)
> print(inx1)   #2
> 
> inx2 = list18.index(50)
> print(inx2)   #4
> 
> #5.count()   个数，查找指定元素在列表中出现的次数 
> print(list18.count(50))   #2
> 
> #四、其他用法
> #1.reverse()      反转，将列表中的元素倒序输出
> list19 = [10,20,30,40,50]
> #注意;在列表的内部进行反转，并没有生成新的列表
> list19.reverse()
> print(list19)
> 
> #2.sort()    排序,默认为升序排序   注意：在列表的内部操作
> list20 = [34,65,768,23]
> #列表名.sort()
> #升序
> #list20.sort()
> #降序
> list20.sort(reverse=True)
> print(list20)
> 
> #3.sorted()  排序,默认为升序排序   注意：生成一个新的列表
> list21 = [34,65,768,23]
> #升序
> #list22 = sorted(list21)
> #print(list22)
> #降序
> list23 = sorted(list21,reverse=True)
> print(list23)
> 
> #按照元素的长度来进行排序
> list00 = ["abc","hello","g","fhekfgjahgjkq"]
> list24 = sorted(list00,key=len)
> print(list24)
> 
> 
> #4.拷贝【面试题】
> # 赋值
> list25 = [23,3,546]
> list26 = list25
> list26[1] = 100
> print(list25)    #[23, 100, 546]
> print(list26)    #[23, 100, 546]
> print(id(list25))
> print(id(list26))
> 
> #浅拷贝：内存的拷贝【实体，堆空间】
> list27 = [23,3,546]
> list28 = list27.copy()
> list28[1] = 200
> print(list27)
> print(list28)
> print(id(list27))
> print(id(list28))
> 
> #深拷贝
> list1 = [23,3,[4,5]]
> list2 = copy.deepcopy(list1)
> 
> 
> #练习：remove()
> list30 = [23,435,5656,6767,435,23,23,54,64,5676,23,23,23]
> #需求：移除列表中指定的所有的元素，例如：23
> """
> list30.remove(23)
> print(list30)
> list30.remove(23)
> print(list30)
> list30.remove(23)
> print(list30)
> list30.remove(23)
> print(list30)
> list30.remove(23)
> print(list30)
> """
> #定义一个变量，用于记录元素的位置【索引】
> #问题：remove功能是在列表的内部操作的
> num = 0
> #length = len(list30)
> all  = list30.count(23)
> while num < all:
>      #依据：remove每次删除的第一次匹配的元素【从左到右】
>      list30.remove(23)
>      num += 1
> print(list30)
> ```

#### 6.二维列表

> 一个列表的元素是一个列表
>
> 代码演示：
>
> ```python
> #一维列表
> list1 = [1,23,5,346]
> #二维列表
> list2 = [[543,54,6],[234,35,46,4565,767],[65,65,65,565]]
> 
> #处理二维列表：当做一个一维列表使用
> subList = list2[1]
> print(subList)
> print(subList[2])
> ```



### 二、布尔值和空值

#### 1.布尔值

> 一个布尔类型的变量一般有两个值，True,False
>
> 作用：用于分支和循环语句中作为条件判断
>
> 代码演示：
>
> ```Python
> #Boolean
> b1 = True
> b2 = False
>
> #条件表达式或者逻辑表达式结果都是布尔值
> print(4 > 5)
> print(1 and 0)
> ```

#### 2.空值

> Python中的一种特殊的数据类型，使用None表示
>
> 区别与0：0是数字类型，None本身就是一种数据类型
>
> 代码演示：
>
> ```Python
> #空值
> n = None
> print(n)   #None
> ```



### 三、数字类型Number

#### 1.数字类型分类

##### 1.1整数

> 可以处理Python中任意大小的整型
>
> 代码演示：
>
> ```Python
> num1 = 10
> num2 = num1
> print(num1,num2)
>
> #1.可以连续定义多个同种类型的变量,初始值相同
> num3 = num4 = num5 = 100
>
> #2.同时定义多个变量，初始值不同
> num6,num7 = 60,70
> print(num6,num7)
>
> #3.可以交换两个变量的值【掌握】
> #自己实现
> nn1 = 22
> nn2 = 33
> temp = nn1
> nn1 = nn2
> nn2 = temp
> print(nn1,nn2)
>
> n1 = 22
> n2 = 33
> print(n1,n2)   #22  33
> n1,n2 = n2,n1
> print(n1,n2)
>
> #4.获取变量在内存中的地址
> print(id(num1),id(num2))
> ```

##### 1.2浮点数

> 由整数部分和小数部分组成
>
> 注意：浮点数在计算机中运算的时候可能会出现四舍五入

#### 2.系统功能

##### 2.1数学功能

> abs(x):  absolute 求x的绝对值
>
> max(): 求最大值
>
> min()：求最小值
>
> pow(n,m):求一个数的多少次幂
>
> round(x，n):返回浮点数x的四舍五入值,如果给出n值，则表示舍入到小数点后几位
>
> 代码演示：
>
> ```Python
> print(abs(-10))
>
> print(max(23,34,6,56,57,6))
> print(min(23,34,6,56,57,6))
>
> print(pow(3,5))
>
> print(round(3.456))   #3
> print(round(3.656))   #4
> print(round(3.656,2))  #3.66
> print(round(3.646,1))   #3.6
> ```
>
> 导入math模块，math.功能名()
>
> 代码演示：
>
> ```Python
> #以下的功能必须导入math模块
> import  math
>
> #使用格式：math.功能名称
>
> #19向上取整
> print(math.ceil(18.1))
> print(math.ceil(18.9))
>
> #18向下取整
> print(math.floor(18.1))
> print(math.floor(18.9))
>
> #求平方
> print(pow(3,2))
> #开平方【掌握】
> print(math.sqrt(9))
>
> #获取整数部分和小数部分，得到的结果为元组
> print(math.modf(22.3))
> ```

##### 2.2随机数random【掌握】

> 代码演示：
>
> ```Python
> import random
>
> #1.random.choice(列表)  从指定列表中随机选择一个元素出来
> #指定列表
> num1 = random.choice([1,3,5,7,9])
> print(num1)
>
> #列表生成器
> num2 = random.choice(range(5))   #等价于[0,1,2,3,4]
> print(num2)
>
> #使用字符串，相当于使用了元素为字母的列表
> num3 = random.choice("hello")  #等价于["h","e","l","l","o"]
> print(num3)
>
> #需求;产生一个4~10之间的随机数
> print(random.choice([4,5,6,7,8,9,10]))
> print(random.choice(range(4,11)))
>
> #2.random.randrange(start,end,step)
> """
> start:指定范围的开始值，包含在范围内，默认为0
> end:指定范围的结束值，不包含在范围内
> step:步长，指定的递增基数，默认为1
> """
>
> #需求1：从1~100之间选取一个奇数随机数
> print(random.choice(range(1,100,2)))
> print(random.randrange(1,100,2))
> #需求2：生成一个0~99之间的随机数
> print(random.randrange(100))
>
> #3.random.random()   获取0~1之间的随机数，结果为浮点型
> n = random.random()
> #需求：保留小数点后两位
> print(round(n,2))
>
> #需求1：获取4~10之间的随机数
> n1 = random.random() * 6 + 4
> """
> [0,1] * 6 --------->[0,6]
> [0,6] + 4 -------->[4,10]
> """
>
> #4.将列表中的元素进行随机排序
> list1 = [23,5435,4,6]
> random.shuffle(list1)
> print(list1)
>
> #5.随机生成一个实数，它在[3,9]范围内，结果为浮点型
> print(random.uniform(3,9))