Python零基础入门（二）——Python中常见的数据结构[学习笔记]

目录
1.Number（数字）
2.String（字符串）
3.List（列表）
4.Tuple（元组）
5.Set（集合）
6.Dictionary（字典）

1.Number（数字）

Python Number 数据类型用于存储数值。 Python Number 数据类型用于存储数值，包括整型、长整型、浮点型、复数。

（1）Python math 模块：Python 中数学运算常用的函数基本都在 math 模块


import mathprint(math.ceil(4.1)) #返回数字的上入整数print(math.floor(4.9)) #返回数字的下舍整数print(math.fabs(-10)) #返回数字的绝对值print(math.sqrt(9)) #返回数字的平方根print(math.exp(1)) #返回e的x次幂

5
4
10.0
3.0
2.718281828459045

（2）Python随机数

首先import random，使用random()方法即可随机生成一个[0,1)范围内的实数

import random
ran = random.random()
print(ran)

0.29370716498111593

调用 random.random() 生成随机数时，每一次生成的数都是随机的。但是，当预先使用 random.seed(x) 设定好种子之后，其中的 x 可以是任意数字，此时使用 random() 生成的随机数将会是同一个。

print ("------- 设置种子 seed -------")
random.seed(10)
print ("Random number with seed 10 : ", random.random())

生成同一个随机数

random.seed(10)
print ("Random number with seed 10 : ", random.random())

------- 设置种子 seed -------
Random number with seed 10 : 0.5714025946899135
Random number with seed 10 : 0.5714025946899135

# randint()生成一个随机整数
ran = random.randint(1,20)
print(ran)

2.String（字符串）

所谓字符串就是由单个字符组成的一个长串。

字符串连接：+

a = "Hello "
b = "World "
print(a + b)

Hello World
重复输出字符串：*

print(a * 3)

Hello Hello Hello
通过索引获取字符串中字符[]

print(a[0])

H
字符串截取[:] 牢记：左开右闭

print(a[1:4])

ell
判断字符串中是否包含给定的字符: in, not in

print('e' in a)
print('e' not in a)

True
False

join():以字符作为分隔符，将字符串中所有的元素合并为一个新的字符串

new_str = '-'.join('Hello')
print(new_str)

H-e-l-l-o
字符串单引号、双引号、三引号

print('Hello World!')
print("Hello World!")

Hello World!
Hello World!
转义字符 \

print("The \t is a tab")
print('I\'m going to the movies')

The is a tab
I’m going to the movies
三引号让程序员从引号和特殊字符串的泥潭里面解脱出来，自始至终保持一小块字符串的格式是所谓的WYSIWYG（所见即所得）格式的。

print('''I'm going to the movies''')
html = '''
<HTML><HEAD><TITLE>
Friends CGI Demo</TITLE></HEAD>
<BODY><H3>ERROR</H3>
<B>%s</B><P>
<FORM><INPUT TYPE=button VALUE=Back
ONCLICK="window.history.back()"></FORM>
</BODY></HTML>
'''
print(html)

显示：

I'm going to the movies
<HTML><HEAD><TITLE>
Friends CGI Demo</TITLE></HEAD>
<BODY><H3>ERROR</H3>
<B>%s</B><P>
<FORM><INPUT TYPE=button VALUE=BackONCLICK="window.history.back()"></FORM>
</BODY></HTML>

3.List（列表）

List（列表）是Python中使用最频繁的数据类型。

之所以使用最频繁，主要有两个原因：1.使用简单2.操作灵活

作用：类似其他语言中的数组
声明一个列表，并通过下标或索引获取元素

元素	jack	tom	tonney	superman	jay
正向	0	1	2	3	4
反向	-5	-4	-3	-2	-1

#声明一个列表
names = ['jack','tom','tonney','superman','jay']
#通过下标或索引获取元素
print(names[0])
print(names[1])

jack
tom

#获取最后一个元素
print(names[-1])
print(names[len(names)-1])

jay
jay

#获取第一个元素
print(names[-5])

jack

#遍历列表，获取元素for name in names:
print(name)

jack
tom
tonney
superman
jay

#查询names里面有没有superman
for name in names:
if name == 'superman':
print('有超人')
breakelse:
print('没有超人')

有超人

#更简单的方法,来查询names里有没有superman
if 'superman' in names:
print('有超人')
else:
print('没有超人')

有超人

列表元素添加

#声明一个空列表
girls = []#append(),末尾追加
girls.append('杨超越')
print(girls)

[‘杨超越’]

#extend(),一次添加多个。把一个列表添加到另一个列表 ，列表合并。
models = ['刘雯','奚梦瑶']
girls.extend(models)
#girls = girls + models
print(girls)

[‘杨超越’, ‘刘雯’, ‘奚梦瑶’]

#insert():指定位置添加
girls.insert(1,'虞书欣')
print(girls)

[‘杨超越’, ‘虞书欣’, ‘刘雯’, ‘奚梦瑶’]

列表元素修改,通过下标找到元素，然后用=赋值

fruits = ['apple','pear','香蕉','pineapple','草莓']
print(fruits)fruits[-1] = 'strawberry'
print(fruits)

[‘apple’, ‘pear’, ‘香蕉’, ‘pineapple’, ‘草莓’]
[‘apple’, ‘pear’, ‘香蕉’, ‘pineapple’, ‘strawberry’]

'''
将fruits列表中的‘香蕉’替换为‘banana’
'''for fruit in fruits:
if '香蕉' in fruit:
fruit = 'banana'
print(fruits)for i in range(len(fruits)):
if '香蕉' in fruits[i]:
fruits[i] = 'banana'
break
print(fruits)

[‘apple’, ‘pear’, ‘香蕉’, ‘pineapple’, ‘strawberry’]
[‘apple’, ‘pear’, ‘banana’, ‘pineapple’, ‘strawberry’]

列表元素删除

words = ['cat','hello','pen','pencil','ruler']
del words[1]
print(words)

[‘cat’, ‘pen’, ‘pencil’, ‘ruler’]

words = ['cat','hello','pen','pencil','ruler']
words.remove('cat')
print(words)

[‘hello’, ‘pen’, ‘pencil’, ‘ruler’]

words = ['cat','hello','pen','pencil','ruler']
words.pop(1)
print(words)

[‘cat’, ‘pen’, ‘pencil’, ‘ruler’]

列表切片
* 在Python中处理列表的部分元素，称之为切片。
* 创建切片，可指定要使用的第一个元素和最后一个元素的索引。注意：左开右闭
* 将截取的结果再次存放在一个列表中，所以还是返回列表

元素	cat	dog	tiger	snake	mouse	bird
正向	0	1	2	3	4	5
反向	-6	-5	-4	-3	-2	-1

animals = ['cat','dog','tiger','snake','mouse','bird']
print(animals[2:5])
print(animals[-1:])
print(animals[-3:-1])
print(animals[-5:-1:2])
print(animals[::2])

[‘tiger’, ‘snake’, ‘mouse’]
[‘bird’]
[‘snake’, ‘mouse’]
[‘dog’, ‘snake’]
[‘cat’, ‘tiger’, ‘mouse’]

列表排序
* 随机生成10个不同的整数，并进行排序

'''
生成10个不同的随机整数，并存至列表中
'''
import randomrandom_list = []
for i in range(10):
ran = random.randint(1,20)
if ran not in random_list:
random_list.append(ran)
print(random_list)

[16, 19, 1, 7, 15, 9, 6, 2, 17]

上述代码存在什么问题吗？
如果随机数有重复，就不足十个

import randomrandom_list = []
i = 0while i < 10:
ran = random.randint(1,20)
if ran not in random_list:
random_list.append(ran)
i+=1
print(random_list)

[16, 11, 3, 8, 12, 2, 14, 5, 20, 13]

#默认升序
new_list = sorted(random_list)
print(new_list)#降序
new_list = sorted(random_list,reverse =True)
print(new_list)

[2, 3, 5, 8, 11, 12, 13, 14, 16, 20]
[20, 16, 14, 13, 12, 11, 8, 5, 3, 2]

4.Tuple（元组）

元组与列表类似，元祖中的内容不可修改

tuple1 = ()
print(type(tuple1))

tuple2 = ('hello')
print(type(tuple2))

<class ‘str’>
注意：元组中只有一个元素时，需要在后面加逗号！

tuple3 = ('hello',)
print(type(tuple3))

<class ‘tuple’>
元组不能修改，所以不存在往元组里加入元素。
那作为容器的元组，如何存放元素？

import random
random_list = []
for i in range(10):ran = random.randint(1,20)random_list.append(ran)
print(random_list)
random_tuple = tuple(random_list)
print(random_tuple)

[14, 10, 9, 15, 6, 10, 12, 5, 15, 8]
(14, 10, 9, 15, 6, 10, 12, 5, 15, 8)

元组访问

print(random_tuple)
print(random_tuple[0])
print(random_tuple[-1])
print(random_tuple[1:-3])
print(random_tuple[::-1])

(14, 10, 9, 15, 6, 10, 12, 5, 15, 8)
14
8
(10, 9, 15, 6, 10, 12)
(8, 15, 5, 12, 10, 6, 15, 9, 10, 14)

元组的修改：

t1 = (1,2,3)+(4,5)
print(t1)

(1, 2, 3, 4, 5)

t2 = (1,2) * 2
print(t2)

(1, 2, 1, 2)

元组的一些函数：

print(max(random_tuple))
print(min(random_tuple))
print(sum(random_tuple))
print(len(random_tuple))

15
5
104
10

#统计元组中4的个数
print(random_tuple.count(4))

0
#元组中4所对应的下标，如果不存在，则会报错

print(random_tuple.index(4))

---------------------------------------------------------------------------ValueError Traceback (most recent call last) in 1 #元组中4所对应的下标，如果不存在，则会报错----> 2
print(random_tuple.index(4))ValueError: tuple.index(x): x not in tuple

#判断元组中是否存在这个元素
print(4 in random_tuple)

False

#返回元组中4所对应的下标,不会报错
if(4 in random_tuple):print(random_tuple.index(4))

元组的拆包与装包

#定义一个元组
t3 = (1,2,3)
#将元组赋值给变量a,b,c
a,b,c = t3
#打印a,b,c
print(a,b,c)
#当元组中元素个数与变量个数不一致时
#定义一个元组，包含5个元素
t4 = (1,2,3,4,5)
#将t4[0],t4[1]分别赋值给a,b;其余的元素装包后赋值给c
a,b,*c = t4
print(a,b,c)
print(c)
print(*c)

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

5.Set（集合）

集合（set）是一个无序不重复元素的集。基本功能是进行成员关系测试和消除重复元素。

其实和List也是非常类似的，其中和列表List主要的区别有如下几点：

1.列表中的元素是可以修改的，而集合中的元素是不可以修改的
2.列表中的元素是用中括号括起来的，而集合中的元素是用大括号括起来的，可以使用大括号{）或者set0函数创建集合
3.列表中的元素是可以重复的，而集合中的元素会自动进行去重操作，只保留一个
4.集合不支持索引，即不能通过集合的下标获取集合中的元素

# 定义2个集合，分别存储了5个人id信息、性别信息
ids={100000，100001，100002，100003，100004}
genders{'female'，'female'，'male'，'female'，'female'}#打印出来看看
print（ids）
print（genders）# 重复的元素自动去掉
print（ 'female' in genders）米、#成员测试print（'100005' in ids）

{100000, 100001, 100002, 100003, 100004}
{‘male’, ‘female’}
True

#集合不支持索引
print（ids[0]）

TypeError Traceback (most recent call last)
in ()
1
2 #集合不支持索引
----> 3 print(ids[0])

TypeError: ‘set’ object does not support indexing

6.Dictionary（字典）

字典（dictionary）是除列表以外Python之中最灵活的内置数据结构类型。列表是有序的对象结合，字典是无序的对象集合。

两者之间的区别在于：字典当中的元素是通过键来存取的，而不是通过下标存取。

字典的基本格式：Dic=（key:value}

下面是字典的一些典型特征：
1.字典用“{}”标识。
2.字典由索引或者称为关键字（key）和它对应的值value组成。
3.关键字必须使用不可变类型。即关键字的类型是不可改变的。
4.在同一个字典中，关键字必须互不相同。

#定义一个空字典
dict1 = {}
dict2 = {'name':'杨超越','weight':45,'age':25}
print(dict2['name'])

杨超越

#list可以转成字典，但前提是列表中元素都要成对出现
dict3 = dict([('name','杨超越'),('weight',45)])
print(dict3)

{‘name’: ‘杨超越’, ‘weight’: 45}

dict4 = {}
dict4['name'] = '虞书欣'
dict4['weight'] = 43
print(dict4)

{‘name’: ‘虞书欣’, ‘weight’: 43}

dict4['weight'] = 44
print(dict4)

{‘name’: ‘虞书欣’, ‘weight’: 44}

#字典里的函数 items() keys() values()
dict5 = {'杨超越':165,'虞书欣':166,'上官喜爱':164}
print(dict5.items())
for key,value in dict5.items():
if value > 165:
print(key)

dict_items([(‘杨超越’, 165), (‘虞书欣’, 166), (‘上官喜爱’, 164)])

虞书欣

#values() 取出字典中所有的值,保存到列表中
results = dict5.values()
print(results)

dict_values([165, 166, 164])

#求小姐姐的平均身高
heights = dict5.values()
print(heights)
total = sum(heights)
avg = total/len(heights)
print(avg)

dict_values([165, 166, 164])
165.0

names = dict5.keys()
print(names)

dict_keys([‘杨超越’, ‘虞书欣’, ‘上官喜爱’])

#print(dict5['赵小棠'])
print(dict5.get('赵小棠'))
print(dict5.get('赵小棠',170)) #如果能够取到值，则返回字典中的值，否则返回默认值170

None
170

dict6 = {'杨超越':165,'虞书欣':166,'上官喜爱':164}
del dict6['杨超越']
print(dict6)

{‘虞书欣’: 166, ‘上官喜爱’: 164}

result = dict6.pop('虞书欣')
print(result)
print(dict6)

166
{‘上官喜爱’: 164}