【Python基础入门系列】第07天：Python 数据结构--序列

python内置序列类型最常见的是列表，元组和字符串。（序列是python中最基础的数据结构，而数据结构是计算机存储，组织数据的方式。）

另外还提供了字典和集合的数据结构，但他们属于无顺序的数据集合体，不能像前者通过位置索引来访问数据。python序列中的每个元素都有一个序号（元素的具体位置），这个序号叫索引，索引下标从0开始，以此类推......

本文着重介绍python的序列及其实际应用，巩固python语法基础。

一、序列概念

数据结构：以某种方式组合起来的数据元素的集合。

序列：以编号方式组合起来的数据元素的集合。

二、序列特点以及通用操作

索引：通过[n]获取第n号元素值。n>0索引方向从左向右（0开始），n<0索引方向从右向左（-1开始）。函数调用返回的是序列时，可以直接对其进行索引。
切片：用[a:b:c]访问 [a,b) 范围内的元素。a,b,c均可正可负可空。a:起始位，b:结束位，c:步长。
相加：只可拼接同类型的序列。
相乘：重复序列x次。
检查：使用in运算符判断序列中是否有某成员。返回布尔值（True|False）
通用内置函数：len返回序列内元素的个数，min和max分别返回序列内元素的最大值和最小值

三、python内置序列1——list

列表定义

形如：[a,b,c,d]，数据元素可以是另一个序列，元素可修改。

列表构建

list()可以将其它序列转换为列表。

列表基本操作

修改元素：直接选中赋值 ls[1]='e'
删除元素：del语句 del ls[1]
批量修改元素：使用切片赋值增删改原有数据元素 ls[1:1]='ello'

列表常用方法

append：列表末尾添加一个对象（可以是一个列表）
clear：只清空，不删除列表
copy：与ls1=ls2不同，ls2=ls1.copy()后修改ls2不影响ls1
count：计算元素出现次数
extend：列表末尾添加多个值
index：查找某元素在列表中出现第一次的索引值
insert：列表某个位置添加一个对象 ls.insert(2,'a')
pop：删除一个元素并返回该元素，默认为删除末尾元素

后进先出：ls.append(ls.pop())

先进先出：ls.append(ls.pop(0)) | ls.insert(0,ls.pop())
remove：删除列表中第一次出现的指定元素
reverse：相反排序，反转。

reversed(ls)函数返回一个迭代器，list(reversed(ls))可以转换为列表
sort：排序sort(key,reverse) key:用于排序的函数，reverse:True(降序) | False(升序)。sorted(ls,key,reverse)，sorted返回列表

四、python内置序列2——tuple

元组定义

形如：(a,b,c,d)，元素不可修改。

元组构建

单值：1, | (1)

多值：1,2,3 | (1,2,3)

tuple()将其它序列转换为元组

元组作用

python很多内置函数和方法返回元组，可作为映射中的键。

五、python内置序列3——字符串

字符串定义

形如：‘abcd’，元素不可修改。

字符串构建

join()方法可以合并序列为字符串，sep.join(seq)：seq各元素间由sep相接，合并为一个字符串

字符串常用方法

count：统计
find：查找某字符串是否存在，不存在返回-1
replace：参数：（替换的字符，替换的内容，替换的次数）
strip：去除左右空格，lstrip/rstrip去左空格/去右空格
分割：split(字符，次数)返回列表。partition()，只分割第一次出现的位置，分割内容本身也在元组内单独为一个元素，返回元组
大小写：capitalize()第一个字符大写，title()字符串每个单词首字母大写，lower()/upper()全小写/全大写
判断：startwith/endwith：判断开头结尾字符。isalpha/isalnum/isdigit/isspace：判断字符串全为字母/字母+数字/全为数字/全为空

使用序列示例概览：

#定义一个学生序列
>>> stuinfo=['liuwang','xuezhang','zuishuai',18,20]

列表相加：

#定义学生姓名和学生年龄，然后再定义一个属于自己的数据库将两个列表加入

>>> stuname=['liuwang','xuezhang','zuishuai']
>>> stuage=[18,20,16]
>>> database=[stuname,stuage]
>>> database
[['liuwang','xuezhang','zuishuai'], [18, 20, 16]]

通用序列操作索引使用：

序列中所有元素都有编号，这些编号是从0开始，依次递增，访问这些元素通过下标即可访问，而这个编号就是索引，例如：

>>> database
[['liuwang','xuezhang','zuishuai'], [18, 20, 16]]>>> database[0]
['liuwang', '学长', 'zuishuai']
>>> database[1]
[18, 20, 16]

#字符串序列的索引

>>> str='hello'
>>> str[0]
'h'
>>> str[1]
'e'

注意两种索引方式：刚刚我们使用的是0开始的正向索引，

当使用负数索引时，Python会从右边到左进行所有，-1是从序列的最后一个元素开始，如下：

#从最后一个元素开始
>>> str[-1]
'o'
#从倒数第二个元素开始
>>> str[-2]
'l'

2.切片

同样的和索引类似，切片是通过冒号操作来访问一定范围内的元素，例如：


# 构建一个序列tag，里面包含一个元素
>>> tag=['https://www.wakemeupnow.cn']# 拿到这个元素后通过分片取出一个范围的值(示例域名是我的博客嘿嘿)
>>> tag[0][8:]
'www.wakemeupnow.cn'

由上所知，切片操作的的实现需要提供两个索引作为边界，是一个左闭右开的区间。

除了上述方案，也可以通过显示方式进行操作：

2.1 切片快捷操作


>>> num[0:3]
# 取到前面3个数据
[1, 2, 3]

2.2 分片步长操作

分片操作可以给元素设置步长，在开始和结束的时候指定相应步长获取元素，例如：


# 按照步长为2返回第1个和第6个之间的元素
>>> num[0:6:2]
[1, 3, 5]

另外需要注意的是负数步长是从元素尾部到前遍历整个序列，所以负数的分片开始索引一定要大于结束索引

>>> num[7:-1]
[8, 9]

当开始索引和结束索引是负数时开始所以必须小于结束索引：


>>> num[-9:-1]
[2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

对于一个正数步长，Python会从序列的头部开始向右提取元素，直达最后一个元素，而对于负数步长，则是从序列的尾部开始向左提取元素，直达提取到第一个，例如:

# 提取前6个元素，步长为2
>>> num[:6:2]
[1, 3, 5]
# 提取从后往前的8个元素，步长为2
>>> num[:2:-2]
[10, 8, 6, 4]

3.序列相加

序列相加通过加号“+”进行序列和序列之间的连接操作：

>>> 'hello'+' 学长!'
'hello 学长!'>>> [1,2,3]+['liuwang','学长']
[1, 2, 3, 'liuwang', '学长']

注意：只有相同类型的序列才能进行连接操作。

4.序列相乘

一个数字x乘以一个序列会产生一个新的序列,原来的序列会被重置成x次

>>> ['hello'+' world !']*3
['hello world !', 'hello world !', 'hello world !']

5.成员资格

检查一个元素是否在一个序列中使用运算符in进行检查， in运算符返回检查某个条件的布尔值，若为真返回true,否则返回false，例如：

>>> str='hello'
>>> 'h' in str
True>>> 'x' in str
False

6.序列长度、最大值和最小值

序列长度、最大值和最小值使用内建函数len、max、min进行检测，len返回序列中所包含的元素数量，max和min分别返回序列中最大值和最小值的元素

>>> len([11,34,23])
3
>>> max(11,34,23)
34
>>> min(11,34,23)
11

总结

本节给大家介绍了 Python 数据结构之序列的使用，对 Python 工程师使用提供了支撑，可以在项目中实际应用中取出相应元素，今天的知识别不是很难，但是需要牢牢地巩固。