本文主要是对Python的数据结构进行了一个总结，常见的数据结构包含：列表list、元组tuple、字典dict和集合set。

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索引

左边0开始，右边-1开始

通过index()函数查看索引编号

lang = ['python', 'java', 'html']

lang.index('python')

0 # 索引从0开始

lang.index('html')

2

切片

索引左边从0开始，右边-1开始

含头不含尾

步长可正可负

lst = [1, 2, 3, 4, 5, 6]

print(lst[:]) # 相当于是复制 lst

[1, 2, 3, 4, 5, 6]

print(lst[::2]) # 步长是2 [开始:结束:步长]

[1, 3, 5]

print(lst[-3:-1])

lst = [1,2,3,4,5,6]

print(lst[1:5:2]) # 常规用法

print(lst[-5:-2:2]) # 标号-5代表的是元素2，标号-2代表的是5，步长为2

print(lst[-5:4:2])

print(lst[1:-2:2])

[2,4]

list列表[]

特点

长度可变的

内容是可以修改的

创建

直接通过[]

通过list()函数

list(range(10))

list(1,2,3,4)

操作

列表和字符串一样，都是序列，里面的元素是有序的，也有索引和切片。索引index左边从0开始，右边从-1开始，index()函数可以查看某个元素的索引编号。

追加

append：末尾追加，单个追加

insert(location, obj)：指定位置追加元素

extend：整体的扩编

删除

pop(2)：删除指定索引为2的元素，有返回值即删除的元素值

remove(obj)：删除指定元素，没有返回值；如果存在多个，则删除第一个元素

排序

sort：obj.sort(key=len)

sorted：sorted(obj)；默认是从小到大排序

bisect模块：import bisect

bisect.bisect(obj,col)：返回插入的位置

bisect.insort(obj,col)：直接插入元素

反转

通过步长-1进行反转，[::-1]

通过reversed()进行反转，得到的是可迭代对象，并且将迭代对象转为为列表显示

# 反转1

print(lst[::-1]) # 通过步长为-1进行反转

print(lst) # 不影响原来对象

[6, 5, 4, 3, 2, 1]

[1, 2, 3, 4, 5, 6]

# 反转2

print(list(reversed(lst))) # 通过reversed函数进行反转

[6,5,4,3,2,1]

print(list(reversed('abcde'))) # 对字符串进行反转，列表显示

['e', 'd', 'c', 'b', 'a']

元组tuple()

特点

固定长度、不可变

元组中的元素可以是任意类型

如果内部存在列表等可变的元素，则内部元素能够进行修改

元组中的元素能够通过索引进行访问

创建

使用小括号，元素之间用逗号隔开；若只有元素，末尾也必须加上逗号：(5,)

通过tuple函数进行创建

tup = () # 创建空元组

print(tup)

tup1 = ('python', ) # 创建单个元组，必须在最后带上逗号

print(tup1)

tup2 = (1, 2, (3, ), ["python", "java", "php"]) # 创建多重元组

元组和列表之间是互通的，通过list()和tuple()能够实现列表和元组之间的转化。通过dir(tuple)能够查看元组对象的方法

操作

统计

统计元素出现的个数count()

嵌套拆包

tup = 4,5,(6,7)

a,b,(c,d) = tup # 嵌套拆包

遍历序列

seq = [(1,2,3), (4,5,6), (7,8,9)]

for a, b, c in seq:

print('a={0}, b={1}, c={2}'.format(a,b,c))

# 结果

a=1, b=2, c=3

a=4, b=5, c=6

a=7, b=8, c=9

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高级功能

特殊语法*rest

values = 1,2,3,4,5

a,b,*rest = values

rest

[3,4,5]

如果想丢弃某些元素，将rest换成下划线_

a,b,*_ = values

用途

元组表列表操作速度快；

在进行遍历操作的时候，请用元组代替列表

如果对不需要修改的数据进行“写保护”，即改数据是常量，也要使用元组；如果需要改变这些值，转换为列表进行修改

元组在字典中可以当做key来使用，但是列表不可以

字典dict{}

特点

常用的名字是哈希表或者关联数组

由键值对组成，键是不可变的(哈希的)，值是可变的

创建

通过dict函数

直接通过{}中括号创建，中间用逗号隔开

操作

删除

del：del dict[k1]，内存中也没有了

clear：D.clear()变成了空字典，但内存中仍存在

pop：D.pop(k[,d])，以字典的键为参数，删除键值对

更新

update：更新字典，没有返回值

获取键、值

关于键值对、键、值的获取主要用到的是items()、keys()、values()三种方法，三种方法得到的结果都能够用for进行遍历，获取单个元素：

函数

作用

items

获取键值对

keys

获取所有的键

values

获取所有的值

默认值相关

get

获取某个键key的值value：dict.get(k, [,d])键不存在返回指定的值d

setdefault

类似get方法，如果键不存在，返回指定的值，并在字典中增加这个键值对；如果不指定返回值，默认是None

看一个具体的例子

ab = {'language': 'python', 'city': 'shenzhen', 'code': '101'}

print(ab.get("language"))

print(ab['language']) # 当键存在时，二者作用相同

print(ab.get('number')) # 返回的是None，但是原来的字典不变

# print(ab['number']) 报错

print(ab.get('number', '1234')) # 返回值是1234，但是原来的字典不变

print(ab.setdefault('number', '1234')) # 返回值是1234，并且原来的字典添加了键值对'number':'1234'

# 执行setdefault()后的结果

{'language': 'python', 'city': 'shenzhen', 'code': '101', 'number': '1234'}

栗子

根据首字母分类为包含列表的字典

words = ['apple', 'bat', 'bar', 'atom', 'book']

by_letter = {}

for word in words:

letter = word[0] # 取出每个单词的首字母

if letter not in by_letter:

by_letter[letter] = [word] # 首字母第一次不存在则创建

else:

by_letter[letter].append(word) # 当首字母之后，直接进行追加

使用setdefault来解决

words = ['apple', 'bat', 'bar', 'atom', 'book']

by_letter = {}

for word in words:

letter = word[0]

by_letter.setdefault(letter, []).append(word) # 创建letter为首字母的键，值为word组成的列表的键值对

使用内建模块defaultdict来解决，defaultdict(function_factory)构建的是一个类似dictionary的对象

keys的值，自行确定赋值；values的类型，是function_factory的类实例，而且具有默认值。

比如default(int)则创建一个类似dictionary对象，里面任何的values都是int的实例，而且就算是一个不存在的key, d[key] 也有一个默认值，这个默认值是int()的默认值0

from collections import defaultdict

by_letter = defaultdict(list) # 创建一个类似dict的对象，values都是list类型

for word in words:

by_letter[word[0]].append(word)

集合set{}

特点

无序的，没有索引，不属于序列

元素唯一，不重复

元素不可变，可哈希

空集合只能通过set()创建

创建

set方法

通过{}直接创建，还带去重功能

方法

常见的集合方法及其作用

方法

作用

add()

给一个集合增加元素，参数只能有一个：增加的元素

update

用原有集合自身和其他东西构成的新集合，来更新原来的集合

pop

随机删除一个元素，返回元素本身；不能指定参数，不能指定删除某个元素

remove(obj)

obj必须是集合set中的元素，否则报错；没有返回值

discard(obj)

obj如果在集合中就执行删除，否则不进行任何操作，与remove不同

clear()

删除所有元素，bool(set)为False

操作

常见的操作

并集：union、|

交集：intersection、&

子集(包含于)：issubset()

超集(包含)：issuperset()

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内建函数

enumerate

遍历序列的同事跟踪其索引，使用enumerate()，返回的是(i, value)

lst = ["foo", "bat", "bar"]

mapping = {}

for i,v in enumerate(lst):

mapping[v] = i # 键是lst中的元素，值是该元素的索引

sorted

sorted函数返回的是排序好的一个列表，默认是从小到大

sorted([1,3,4,2,6,5])

[1,2,3,4,5,6]

zip

配对

将列表、元组或者其他序列中的元素进行配对组合，新建一个元组构成的列表

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生成的长度由最短的序列决定。有时和enumerate()连用：

for i, (a,b) in enumerate(zip(seq1, seq2)):

print('{0}:{1},{2}'.format(i,a,b))

拆分

将已经配对的序列用zip进行拆分，注意*的使用

first_name, last_name = zip(*pitchers)

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利用zip实现矩阵转置

list2 = [[1, 2], [3, 4], [5, 6]]

list(zip(*list2))

[(1,3,5), (2,4,6)]

map

方法中有两个参数，一个是函数，另一个是待运行的序列，基本样式：map(func, seq)

func是一个函数对象，seq是序列对象

执行：可迭代序列对象seq中的元素，依次取出来放入函数func对象进行执行，相当于是for循环。

返回值被放入一个列表

items = list(range(10))

def square(x):

return x*2

list(map(square, items)) # 函数+序列

list1 = range(1, 6)

list2 = range(6, 11)

list(map(lambda x, y: x + y, list1, list2)) # 将两个list中的对象一次相加

求出两个列表中对应位置的较大值

a = [1, 2, 3, 4, 5]

b = [2, 3, 2, 4, 8]

list(map(lambda x: max(x), zip(a,b)))

reduce

在Python3中reduce已经被转移到functools模块里面了，使用的时候需要进行导入：

from functools import reduce

两个参数 reduce(function, seq)

执行：从左到右根据函数一次执行

返回值是一个value

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高斯求和利用reduce函数实现

lst = range(1, 101)

reduce(lambda x, y: x+y, lst)

filter

filter翻译成中文就是过滤器的意思，在Python起到了过滤的作用，将满足条件的对象进行输出:

两个参数：函数+可迭代对象

满足条件的对象进行输出

numbers = range(-5, 5)

list(filter(lambda x: x < 0, numbers)) # 选出小于0的数，返回列表list

推导式

列表推导式

[x.upper() for x in strings if len(x) > 2]

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字典推导式

dict_comp = {key-expr: value-expr for value in collections if condition}

创建一个字符串与其位置相匹配的字典

loc_mapping = {val: index for index, val in enumerate(strings)}

集合推导式

set-comp = {expr for value in collection if condition}

unique_len = {len(x) for x in strings}

上述功能使用map函数

set(map(len, strings))

嵌套推导式

some_tuples = [(1,2,3),(4,5,6),(7,8,9)]

# 方法1

flattened = [x for tup in some_tuples for x in tup]

# 方法2：列表推导式中的列表推导式

[[x for x in tup] for tup in some_tuples]

# 方法3:for循环

flattened = []

for tup in some_tuples:

for x in tup:

flattened.append(x) # 不断地追加到末尾