Python 数据结构 主要有:list 列表,
1、数据结构一——list 列表
(1)基本方法
print("Python 数据结构之 lsit 列表")a=[66.34,666,666,1,25.6]print("list.count(x)是返回 x 在列表中出现的次数:",a.count(666),a.count(66.34),a.count('x'))a.insert(2,777)print("list.insert(i, x)是在i前插入x:",a)a.append(888)print("list.append(x)是把一个元素添加到列表的结尾:",a)print("list.index(x)是返回列表中第一个值为 x 的元素的索引。如果没有匹配的元素就会返回一个错误:",a.index(666))a.remove(666)print("list.remove(x)是删除列表中值为 x 的第一个元素。如果没有这样的元素,就会返回一个错误:",a)a.reverse()print("list.reverse()是倒排列表中的元素:",a)a.sort()print("list.sort()是对列表中的元素进行排序",a)
【注意】类似 insert, remove 或 sort 等修改列表的方法没有返回值。
结果为:
(2)list 列表可作为堆栈(后进先出)使用
用 append() 方法可以把一个元素添加到堆栈顶。
用不指定索引的 pop() 方法可以把一个元素从堆栈顶释放出来。
>>> stack=[2,3,4,5]>>> stack.append(6)>>> stack.append(7)>>> stack[2, 3, 4, 5, 6, 7]>>> stack.pop()7>>> stack[2, 3, 4, 5, 6]>>> stack.pop()6>>> stack.pop()5>>> stack[2, 3, 4]
(3)list 列表可作为队列(先进先出)使用
可以把列表当做队列用,只是在队列里第一加入的元素,第一个取出来;但是拿列表用作这样的目的效率不高。在列表的最后添加或者弹出元素速度快,然而在列表里插入或者从头部弹出速度却不快(因为所有其他的元素都得一个一个地移动)。
>>> from collections import deque>>> queue=deque(["Zero","One","Two","Three"])>>> queue.append("Four") # Four arrives>>> queue.append("Five") # Five arrives>>> queuedeque(['Zero', 'One', 'Two', 'Three', 'Four', 'Five'])>>> queue.popleft() # The first to arrive now leaves'Zero'>>> queue.popleft() # The second to arrive now leaves'One'>>> queue # Remaining queue in order of arrivaldeque(['Two', 'Three', 'Four', 'Five'])
(4)list 列表推导式
列表推导式提供了从序列创建列表的简单途径。
通常应用程序将一些操作应用于某个序列的每个元素,用其获得的结果作为生成新列表的元素,或者根据确定的判定条件创建子序列。
每个列表推导式都在 for 之后跟一个表达式,然后有零到多个 for 或 if 子句。返回结果是一个根据表达从其后的 for 和 if 上下文环境中生成出来的列表。如果希望表达式推导出一个元组,就必须使用括号。
# 将列表中每个数值乘以3,获得一个新的列表>>> vec=[2,4,6]>>> [3*x for x in vec][6, 12, 18]# >>> [[x,x**2] for x in vec] [[2, 4], [4, 16], [6, 36]]#对序列里每一个元素逐个调用某方法:>>> number = [' one', ' two ', 'three ']>>> [weapon.strip() for weapon in number]['one', 'two', 'three']#用 if 子句作为过滤器:>>> [3*x for x in vec if x > 3][12, 18]>>> [3*x for x in vec if x < 2][]#关于循环和其它技巧的演示:>>> vec1 = [2, 4, 6]>>> vec2 = [4, 3, -9]>>> [x*y for x in vec1 for y in vec2][8, 6, -18, 16, 12, -36, 24, 18, -54]>>> [x+y for x in vec1 for y in vec2][6, 5, -7, 8, 7, -5, 10, 9, -3]>>> [vec1[i]*vec2[i] for i in range(len(vec1))][8, 12, -54]#列表推导式可以使用复杂表达式或嵌套函数:>>> [str(round(355/113, i)) for i in range(1, 6)]['3.1', '3.14', '3.142', '3.1416', '3.14159']
(5)嵌套list 列表解析
list 列表可嵌套
#将3X4的矩阵列表转换为4X3列表:>>> matrix = [... [1, 2, 3, 4],... [5, 6, 7, 8],... [9, 10, 11, 12],... ]#法一:>>> [[row[i] for row in matrix] for i in range(4)] [[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]]#法二:>>> transposed = []>>> for i in range(4):... transposed.append([row[i] for row in matrix])...>>> transposed[[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]]#法三:>>> transposed = []>>> for i in range(4):... # the following 3 lines implement the nested listcomp... transposed_row = []... for row in matrix:... transposed_row.append(row[i])... transposed.append(transposed_row)...>>> transposed[[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]]
(6)del 语句
使用 del 语句可以从一个列表中依索引而不是值来删除一个元素。
这与使用 pop() 返回一个值不同。可以用 del 语句从列表中删除一个切割,或清空整个列表(我们以前介绍的方法是给该切割赋一个空列表)。
>>> a = [-1, 1, 66.25, 333, 333, 1234.5]>>> del a[0]>>> a[1, 66.25, 333, 333, 1234.5]>>> del a[2:4]>>> a[1, 66.25, 1234.5]>>> del a[:]>>> a[]#也可以用 del 删除实体变量:>>> del a
2、数据结构二——元组和序列
元组由若干逗号分隔的值组成
>>> t = 12345, 54321, 'hello!'>>> t[0]12345>>> t(12345, 54321, 'hello!')>>> # Tuples may be nested:... u = t, (1, 2, 3, 4, 5)>>> u((12345, 54321, 'hello!'), (1, 2, 3, 4, 5))#以上:元组在输出时总是有括号的,以便于正确表达嵌套结构。 #在输入时可能有或没有括号, 不过括号通常是必须的(如果元组是更大的表达式的一部分)。
3、数据结构三——集合
集合是一个无序不重复元素的集。基本功能包括关系测试和消除重复元素。
可以用大括号({})创建集合。注意:如果要创建一个空集合,你必须用 set() 而不是 {} ;后者创建一个空的字典。
>>> basket = { 'apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana'}>>> print(basket) # 删除重复的{ 'orange', 'banana', 'pear', 'apple'}>>> 'orange' in basket # 检测成员True>>> 'crabgrass' in basketFalse>>> # 以下演示了两个集合的操作...>>> a = set('abracadabra')>>> b = set('alacazam')>>> a # a 中唯一的字母{ 'a', 'r', 'b', 'c', 'd'}>>> a - b # 在 a 中的字母,但不在 b 中{ 'r', 'd', 'b'}>>> a | b # 在 a 或 b 中的字母{ 'a', 'c', 'r', 'd', 'b', 'm', 'z', 'l'}>>> a & b # 在 a 和 b 中都有的字母{ 'a', 'c'}>>> a ^ b # 在 a 或 b 中的字母,但不同时在 a 和 b 中{ 'r', 'd', 'b', 'm', 'z', 'l'}#集合也支持推导式:>>> a = {x for x in 'abracadabra' if x not in 'abc'}>>> a{ 'r', 'd'}
4、数据结构四——字典
字典是非常有用的 Python 内建数据类型。
序列是以连续的整数为索引,与此不同的是,
字典以关键字为索引,关键字可以是任意不可变类型,通常用字符串或数值。
理解字典的最佳方式是把它看做无序的键=>值对集合。在同一个字典之内,关键字必须是互不相同。
一对大括号创建一个空的字典:{}。
>>> tel = { 'jack': 4098, 'sape': 4139}>>> tel['guido'] = 4127>>> tel{ 'sape': 4139, 'guido': 4127, 'jack': 4098}>>> tel['jack']4098>>> del tel['sape']>>> tel['irv'] = 4127>>> tel{ 'guido': 4127, 'irv': 4127, 'jack': 4098}>>> list(tel.keys())['irv', 'guido', 'jack']>>> sorted(tel.keys())['guido', 'irv', 'jack']>>> 'guido' in telTrue>>> 'jack' not in telFalse
构造函数 dict() 直接从键值对元组列表中构建字典。如果有固定的模式,列表推导式指定特定的键值对:
>>> dict([('sape', 4139), ('guido', 4127), ('jack', 4098)]){ 'sape': 4139, 'jack': 4098, 'guido': 4127}
此外,字典推导可以用来创建任意键和值的表达式词典:
>>> {x: x**2 for x in (2, 4, 6)}{ 2: 4, 4: 16, 6: 36}
如果关键字只是简单的字符串,使用关键字参数指定键值对有时候更方便:
>>> dict(sape=4139, guido=4127, jack=4098){ 'sape': 4139, 'jack': 4098, 'guido': 4127}
遍历技巧
在字典中遍历时,关键字和对应的值可以使用 items() 方法同时解读出来:
>>> knights = { 'gallahad': 'the pure', 'robin': 'the brave'}>>> for k, v in knights.items():... print(k, v)...gallahad the purerobin the brave
在序列中遍历时,索引位置和对应值可以使用 enumerate() 函数同时得到:
>>> for i, v in enumerate(['tic', 'tac', 'toe']):... print(i, v)...0 tic1 tac2 toe
同时遍历两个或更多的序列,可以使用 zip() 组合:
>>> questions = ['name', 'quest', 'favorite color']>>> answers = ['lancelot', 'the holy grail', 'blue']>>> for q, a in zip(questions, answers):... print('What is your {0}? It is {1}.'.format(q, a))...What is your name? It is lancelot.What is your quest? It is the holy grail.What is your favorite color? It is blue.
要反向遍历一个序列,首先指定这个序列,然后调用 reversed() 函数:
>>> for i in reversed(range(1, 10, 2)):... print(i)...97531
要按顺序遍历一个序列,使用 sorted() 函数返回一个已排序的序列,并不修改原值:
>>> basket = ['apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana']>>> for f in sorted(set(basket)):... print(f)...applebananaorangepear