列表、元组、字典、集合

一、列表
- 1.1 列表的表达
- 1.2 列表的性质
- 1.3 列表的操作符
- 1.4 列表的操作方法
二、元组
- 2.1 元组的表达
- 2.2 元组的操作
- 2.3 元组的常见用处
三、字典
- 3.1 字典的表达
- 3.2 字典的性质
- 3.3 字典的操作方法
四、集合
- 4.1 集合的表达
- 4.2 集合的运算
- 4.3 集合的操作方法

一、列表

1.1 列表的表达

序列类型：内部元素有位置关系，能通过位置序号访问其中元素
列表是一个可以使用多种类型元素，支持元素的增、删、查、改操作的序列类型

ls = ["Python", 1989, True, {"version": 3.7}]
ls

output:
[‘Python’, 1989, True, {‘version’: 3.7}]

另一种产生方式：list(可迭代对象)
可迭代对象包括：字符串、元组、集合、range()等

字符串转列表

list("人工智能是未来的趋势")

output:
[‘人’, ‘工’, ‘智’, ‘能’, ‘是’, ‘未’, ‘来’, ‘的’, ‘趋’, ‘势’]

元组转列表

list(("我", "们", "很", "像"))

output:
[‘我’, ‘们’, ‘很’, ‘像’]

集合转列表

list({"李雷", "韩梅梅", "Jim", "Green"})

output:
[‘Green’, ‘Jim’, ‘李雷’, ‘韩梅梅’]

特殊的range()

for i in [0, 1, 2, 3, 4, 5]:print(i)

output:
0
1
2
3
4
5

for i in range(6):print(i)

output:
0
1
2
3
4
5
range(起始数字,中止数字,数字间隔)

如果起始数字缺省，默认为0
必须包含中止数字
数字间隔缺省，默认为1

for i in range(1, 11, 2):print(i)

output:
1
3
5
7
9

range()转列表

list(range(1, 11, 2))

output:
[1, 3, 5, 7, 9]

1.2 列表的性质

列表的长度——len(列表)

ls = [1, 2, 3, 4, 5]
len(ls)

output:
5

列表的索引——与同为序列类型的字符串完全相同
变量名[位置编号]

正向索引从0开始
反向索引从-1开始

cars = ["BYD", "BMW", "AUDI", "TOYOTA"]print(cars[0])
print(cars[-1])

output:
BYD
TOYOTA

列表的切片
变量名[开始位置：结束位置：切片间隔]

cars = ["BYD", "BMW", "AUDI", "TOYOTA"]

正向切片

print(cars[:3])     # 前三个元素，开始位置缺省，默认为0；切片间隔缺省，默认为1
output:
['BYD', 'BMW', 'AUDI']print(cars[1:4:2])  # 第二个到第四个元素 前后索引差为2
output:
['BMW', 'TOYOTA']print(cars[:])      # 获取整个列表，结束位置缺省，默认取值到最后
output:
['BYD', 'BMW', 'AUDI', 'TOYOTA']print(cars[-4:-2])  # 获取前两个元素
output:
['BYD', 'BMW']

反向切片

cars = ["BYD", "BMW", "AUDI", "TOYOTA"]
print(cars[:-4:-1])      # 开始位置缺省，默认为-1
print(cars[::-1])        # 获得反向列表
output:
['TOYOTA', 'AUDI', 'BMW']
['TOYOTA', 'AUDI', 'BMW', 'BYD']

1.3 列表的操作符

用 list1+lis2 的形式实现列表的拼接

a = [1, 2]
b = [3, 4]
a+b            # 该用法用的不多output:
[1, 2, 3, 4]

用 nlist 或 listn 实现列表的成倍复制
初始化列表的一种方式

[0]*10

output:
[0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]

1.4 列表的操作方法

1、增加元素

在末尾增加元素——列表.append(待增元素)

languages = ["Python", "C++", "R"]
languages.append("Java")
languagesoutput:
['Python', 'C++', 'R', 'Java']

在任意位置插入元素——列表.insert(位置编号，待增元素)
在位置编号相应元素前插入待增元素

languages.insert(1, "C")
languagesoutput:
['Python', 'C', 'C++', 'R', 'Java']

在末尾整体并入另一列表——列表1.extend(列表2)
append 将列表2整体作为一个元素添加到列表1中

languages.append(["Ruby", "PHP"])
languages

output:
[‘Python’, ‘C’, ‘C++’, ‘R’, ‘Java’, [‘Ruby’, ‘PHP’]]

extend 将待列表2内的元素逐个添加到列表1中

languages = ['Python', 'C', 'C++', 'R', 'Java']
languages.extend(["Ruby", "PHP"])
languages

output:
[‘Python’, ‘C’, ‘C++’, ‘R’, ‘Java’, ‘Ruby’, ‘PHP’]

2、删除元素

删除列表i位置的元素列表.pop(位置)

languages = ['Python', 'C', 'C++', 'R', 'Java']
languages.pop(1)
languages

output:
[‘Python’, ‘C++’, ‘R’, ‘Java’]

不写位置信息，默认删除最后一个元素

languages.pop()
languages

output:
[‘Python’, ‘C++’, ‘R’]

删除列表中的第一次出现的待删元素列表.remove(待删元素)

languages = ['Python', 'C', 'R', 'C', 'Java']
languages.remove("C")
languages

output:
[‘Python’, ‘R’, ‘C’, ‘Java’]

languages = ['Python', 'C', 'R', 'C', 'Java']
while "C" in languages:languages.remove("C")
languages

output:
[‘Python’, ‘R’, ‘Java’]

3、查找元素

列表中第一次出现待查元素的位置列表.index(待查元素)

languages = ['Python', 'C', 'R','Java']
idx = languages.index("R")
idx

output:
2

4、修改元素

通过"先索引后赋值"的方式，对元素进行修改列表名[位置]=新值

languages = ['Python', 'C', 'R','Java']
languages[1] = "C++"
languages

output:
[‘Python’, ‘C++’, ‘R’, ‘Java’]

5、列表的复制

错误的方式

languages = ['Python', 'C', 'R','Java']
languages_2 = languages
print(languages_2)

output:
[‘Python’, ‘C’, ‘R’, ‘Java’]

languages.pop()
print(languages)
print(languages_2)

output:
[‘Python’, ‘C’, ‘R’]
[‘Python’, ‘C’, ‘R’]

正确的方式——浅拷贝
方法1：列表.copy()

languages = ['Python', 'C', 'R','Java']
languages_2 = languages.copy()
languages.pop()
print(languages)
print(languages_2)

output:
[‘Python’, ‘C’, ‘R’]
[‘Python’, ‘C’, ‘R’, ‘Java’]

方法2：列表[ : ]

languages = ['Python', 'C', 'R','Java']
languages_3 = languages[:]
languages.pop()
print(languages)
print(languages_3)

output:
[‘Python’, ‘C’, ‘R’]
[‘Python’, ‘C’, ‘R’, ‘Java’]

6、列表的排序

使用列表.sort()对列表进行永久排序
直接在列表上进行操作，无返回值

ls = [2, 5, 2, 8, 19, 3, 7]
ls.sort()
ls

output:
[2, 2, 3, 5, 7, 8, 19]

递减排列

ls.sort(reverse = True)
ls

output:
[19, 8, 7, 5, 3, 2, 2]

使用sorted(列表)对列表进行临时排序
原列表保持不变，返回排序后的列表

ls = [2, 5, 2, 8, 19, 3, 7]
ls_2 = sorted(ls)
print(ls)
print(ls_2)

output:
[2, 5, 2, 8, 19, 3, 7]
[19, 8, 7, 5, 3, 2, 2]

sorted(ls, reverse = True)

output:
[19, 8, 7, 5, 3, 2, 2]

7、列表的翻转

使用列表.reverse()对列表进行永久翻转
直接在列表上进行操作，无返回值

ls = [1, 2, 3, 4, 5]
print(ls[::-1])
ls  # 切片翻转，不改变原列表

output:
[5, 4, 3, 2, 1]
[1, 2, 3, 4, 5]

ls.reverse()
ls

output:
[5, 4, 3, 2, 1]

8、使用for循环对列表进行遍历

ls = [1, 2, 3, 4, 5]
for i in ls:print(i)

output:
1
2
3
4
5

二、元组

2.1 元组的表达

元组是一个可以使用多种类型元素，一旦定义，内部元素不支持增、删和修改操作的序列类型
通俗的讲，可以将元组视作==“不可变的列表”==

names = ("Peter", "Pual", "Mary")

2.2 元组的操作

不支持元素增加、元素删除、元素修改操作
其他操作与列表的操作完全一致

2.3 元组的常见用处

打包与解包

例1

def f1(x):              # 返回x的平方和立方return x**2, x**3   # 实现打包返回

print(f1(3))
print(type(f1(3)))      # 元组类型

output:
(9, 27)
<class ‘tuple’>

a, b = f1(3)            # 实现解包赋值
print(a)
print(b)

output:
9
27

例2

numbers = [201901, 201902, 201903]
name = ["小明", "小红", "小强"]
list(zip(numbers,name))

output:
[(201901, ‘小明’), (201902, ‘小红’), (201903, ‘小强’)]

for number,name in zip(numbers,name):   # 每次取到一个元组，立刻进行解包赋值print(number, name)

output:
201901 小明
201902 小红
201903 小强

三、字典

3.1 字典的表达

映射类型：通过“键”-“值”的映射实现数据存储和查找
常规的字典是无序的

students = {201901: '小明', 201902: '小红', 201903: '小强'}
students

字典键的要求

1、字典的键不能重复

students = {201901: '小明', 201901: '小红', 201903: '小强'}
students

output:
{201901: ‘小红’, 201903: ‘小强’}

2、字典的键必须是不可变类型，如果键可变，就找不到对应存储的值了
不可变类型：数字、字符串、元组。一旦确定，它自己就是它自己，变了就不是它了。
可变类型：列表、字典、集合。一旦确定，还可以随意增删改。

d1 = {1: 3}
d2 = {"s": 3}
d3 = {(1,2,3): 3}

d = {[1, 2]: 3}

output:
TypeError: unhashable type: ‘list’

d = {{1:2}: 3}

output:
TypeError: unhashable type: ‘dict’

d = {{1, 2}: 3}

output:
TypeError: unhashable type: ‘set’

3.2 字典的性质

字典的长度——键值对的个数

students = {201901: '小明', 201902: '小红', 201903: '小强'}
len(students)

output:
3

字典的索引
通过字典[键] 的形式来获取对应的值

students = {201901: '小明', 201902: '小红', 201903: '小强'}
students[201902]

output:
‘小红’

3.3 字典的操作方法

1、增加键值对

变量名[新键] = 新值

students = {201901: ‘小明’, 201902: ‘小红’, 201903: ‘小强’}
students[201904] = “小雪”
students
{201901: ‘小明’, 201902: ‘小红’, 201903: ‘小强’, 201904: ‘小雪’}

2、删除键值对

通过del 变量名[待删除键]

students = {201901: '小明', 201902: '小红', 201903: '小强'}
del students[201903]
students

output:
{201901: ‘小明’, 201902: ‘小红’}

通过变量名.pop(待删除键)

students = {201901: '小明', 201902: '小红', 201903: '小强'}
value = students.pop(201903)   # 删除键值对，同时获得删除键值对的值
print(value)
print(students)

output:
小强
{201901: ‘小明’, 201902: ‘小红’}

变量名.popitem() 随机删除一个键值对，并以元组返回删除键值对

students = {201901: '小明', 201902: '小红', 201903: '小强'}
key, value = students.popitem()
print(key, value)
print(students)

output:
201903 小强
{201901: ‘小明’, 201902: ‘小红’}

3、修改值

通过先索引后赋值的方式对相应的值进行修改

students = {201901: '小明', 201902: '小红', 201903: '小强'}
students[201902] = "小雪"
students

output:
{201901: ‘小明’, 201902: ‘小雪’, 201903: ‘小强’}

4、d.get( )方法

d.get(key,default) 从字典d中获取键key对应的值，如果没有这个键，则返回default

小例子：统计"牛奶奶找刘奶奶买牛奶"中字符的出现频率

s = "牛奶奶找刘奶奶买牛奶"
d = {}
for i in s:d[i] = d.get(i, 0)+1
print(d)

output:
{‘牛’: 2, ‘奶’: 5, ‘找’: 1, ‘刘’: 1, ‘买’: 1}

5、d.keys( ) d.values( )方法

students = {201901: '小明', 201902: '小红', 201903: '小强'}
print(list(students.keys()))
print(list(students.values()))

output:
[201901, 201902, 201903]
[‘小明’, ‘小红’, ‘小强’]

6、d.items( )方法及字典的遍历

print(list(students.items()))
for k, v in students.items():print(k, v)

output:
[(201901, ‘小明’), (201902, ‘小红’), (201903, ‘小强’)]
201901 小明
201902 小红
201903 小强

四、集合

4.1 集合的表达

一系列互不相等元素的无序集合
元素必须是不可变类型：数字，字符串或元组，可视作字典的键
可以看做是没有值，或者值为None的字典

students = {"小明", "小红", "小强", "小明"}   #可用于去重
students

output:
{‘小强’, ‘小明’, ‘小红’}

4.2 集合的运算

小例子通过集合进行交集并集的运算

Chinese_A = {"刘德华", "张学友", "张曼玉", "钟楚红", "古天乐", "林青霞"}
Chinese_A

output:
{‘刘德华’, ‘古天乐’, ‘张学友’, ‘张曼玉’, ‘林青霞’, ‘钟楚红’}

Math_A = {"林青霞", "郭富城", "王祖贤", "刘德华", "张曼玉", "黎明"}
Math_A

output:
{‘刘德华’, ‘张曼玉’, ‘林青霞’, ‘王祖贤’, ‘郭富城’, ‘黎明’}

语文和数学两门均为A的学员
S & T 返回一个新集合，包括同时在集合S和T中的元素

Chinese_A & Math_A

output:
{‘刘德华’, ‘张曼玉’, ‘林青霞’}

语文或数学至少一门为A的学员
S | T 返回一个新集合，包括集合S和T中的所有元素

Chinese_A | Math_A

output:
{‘刘德华’, ‘古天乐’, ‘张学友’, ‘张曼玉’, ‘林青霞’, ‘王祖贤’, ‘郭富城’, ‘钟楚红’, ‘黎明’}

语文数学只有一门为A的学员
S ^ T 返回一个新集合，包括集合S和T中的非共同元素

Chinese_A ^ Math_A

output:
{‘古天乐’, ‘张学友’, ‘王祖贤’, ‘郭富城’, ‘钟楚红’, ‘黎明’}

语文为A，数学不为A的学员
S - T 返回一个新集合，包括在集合S但不在集合T中的元素

Chinese_A - Math_A

output:
{‘古天乐’, ‘张学友’, ‘钟楚红’}

数学为A，语文不为A的学员

Math_A - Chinese_A

output:
{‘王祖贤’, ‘郭富城’, ‘黎明’}

4.3 集合的操作方法

增加元素——S.add(x)

stars = {"刘德华", "张学友", "张曼玉"}
stars.add("王祖贤")
stars

output:
{‘刘德华’, ‘张学友’, ‘张曼玉’, ‘王祖贤’}

移除元素——S.remove(x)

stars.remove("王祖贤")
stars

output:
{‘刘德华’, ‘张学友’, ‘张曼玉’}

集合的长度——len(S)

len(stars)