Python3数据结构

Python3数据结构

Python3 中有六个标准的数据类型

• Number（数字）: 不可变
• String（字符串）: 不可变
• List（列表）: 可变
• Tuple（元组）: 不可变
• Set（集合）: 可变
• Dictionary（字典）:不可变

数字 Number

• 整型(int) - 通常被称为是整型或整数，是正或负整数，不带小数点。Python3 整型是没有限制大小的，可以当作 Long 类型使用。布尔(bool)是整型的子类型。
• 浮点型(float) - 浮点型由整数部分与小数部分组成，浮点型也可以使用科学计数法表示（2.5e2 = 2.5 x 102 = 250）
• 复数( (complex)) - 复数由实数部分和虚数部分构成，可以用a + bj,或者complex(a,b)表示， 复数的实部a和虚部b都是浮点型。

数字类型转换

• int(x) 将x转换为一个整数。
• float(x) 将x转换到一个浮点数。
• complex(x) 将x转换到一个复数，实数部分为 x，虚数部分为 0。
• complex(x, y) 将 x 和 y 转换到一个复数，实数部分为 x，虚数部分为 y。x 和 y 是数字表达式。

数字运算

# + - * / %(取余) **(幂运算)# 整数除法中，除法 / 总是返回一个浮点数，# 如果只想得到整数的结果，丢弃可能的分数部分，可以使用运算符 //print(8/5)# 1.6print(8//5)# 1# 注意：// 得到的并不一定是整数类型的数，它与分母分子的数据类型有关系print(8//5.0)# 1.0# 使用 ** 操作来进行幂运算print(5**2)# 5的平方 25

字符串 str

字符串的查询

• index():查找子串substr第一次出现的位置，如果查找的子串不存在时，则抛出ValueErrorrindex()异常
• rindex():查找子串substr最后一次出现的位置，如果查找的子串不存在时，则抛出ValueError()异常
• find():查找子串substr第一次出现的位置，如果查找的子串不存在时，则返回-1
• rfind():查找子串substr最后一次出现的位置，如果查找的子串不存在时，则返回-1

s ='hello, hello'print(s.index('lo'))# 3print(s.find('lo'))# 3print(s.find('k'))# -1print(s.rindex('lo'))# 10print(s.rfind('lo'))# 10

字符串大小写转换

• upper():把字符串中所有字符都转成大写字母
• lower():把字符串中所有字符都转成小写字母
• swapcase():把字符串中所有大写字母转成小写字母，把所有小写字母都转成大写字母
• capitalize():把第一个字符转换为大写，把其余字符转换为小写
• title():把每个单词的第一个字符转换为大写，把每个单词的剩余字符转换为小写

s ='hello, Python'print(s.upper())# HELLO, PYTHONprint(s.lower())# hello, pythonprint(s.swapcase())# HELLO, pYTHONprint(s.capitalize())# Hello, pythonprint(s.title())# Hello, Python

字符串对齐

• center():居中对齐，第1个参数指定宽度，第2个参数指定填充符，默认是空格，如果设置宽度小于实际宽度则返回原字符串
• ljust():左对齐，第1个参数指定宽度，第2个参数指定填充符，默认是空格，如果设置宽度小于实际宽度则返回原字符串
• rjust():右对齐，第1个参数指定宽度，第2个参数指定填充符，默认是空格，如果设置宽度小于实际宽度则返回原字符串
• zfill():右对齐，左边用0填充，该方法只接收一个参数，用于指定字符串的宽度，如果指定的宽度小于等于字符串的长度，返回字符串本身

s ='hello,Python''''居中对齐'''print(s.center(20,'*'))# ****hello,Python****'''左对齐 '''print(s.ljust(20,'*'))# hello,Python********print(s.ljust(5,'*'))# hello,Python'''右对齐'''print(s.rjust(20,'*'))# ********hello,Python'''右对齐,使用0进行填充'''print(s.zfill(20))# 00000000hello,Pythonprint('-1005'.zfill(8))# -0001005

字符串拆分、切片

拆分

• split(): 从字符串的左边开始拆分
• rsplit():从字符串的右边开始拆分 - 默认的拆分字符是空格，返回值是一个列表- 通过参数 sep 指定拆分字符串的拆分符- 通过参数 maxsplit 指定拆分宇符串时的最大拆分次数，在经过最大次数拆分之后，剩余的子串会单独做为一部分

s ='hello word Python'print(s.split())# ['hello', 'word', 'Python']
s1 ='hello|word|Python'print(s1.split(sep='|'))# ['hello', 'word', 'Python']print(s1.split('|',1))# ['hello', 'word|Python'] # 左侧开始print(s1.rsplit('|',1))# ['hello|word', 'Python'] # 右侧开始

切片

s ='hello,world'print(s[:5])# hello 从索引0开始,到4结束print(s[6:])# world 从索引6开始,到最后一个元素print(s[1:5:1])# ello 从索引1开始,到4结束,步长为1print(s[::2])# hlowrd 从开始到结束,步长为2print(s[::-1])# dlrow,olleh 步长为负数,从最后一个元素(索引-1)开始,到第一个元素结束print(s[-6::1])# ,world 从索引-6开始,到最后一个结束

字符串判断相关

• isidentifier():判断指定的字符串是不是合法的标识符
• isspace():判断指定的字符串是否全部由空白字符组成（回车、换行，水平制表符）
• isalpha():判断指定的字符串是否全部由字母组成
• isdecimal():判断指定字符串是否全部由十进制的数字组成
• isnumeric():判断指定的字符串是否全部由数字组成
• isalnum():判断指定字符串是否全部由字母和数字组成

字符串其他操作

字符串替换

• replace()

s ='hello,Python,Python,Python'print(s.replace('Python','Java'))# 默认全部替换 hello,Java,Java,Javaprint(s.replace('Python','Java',2))# 设置替换个数 hello,Java,Java,Python

字符串连接

• join()

lst =['hello','java','Python']print(','.join(lst))# hello,java,Pythonprint('|'.join(lst))# hello|java|Python

格式化字符串输出

• %占位符:输出前加%,多个参数用小括号和逗号 - %s 字符串- %i 或%d 整数- -%f 浮点数
• {}占位符: 调用format()方法
• f-string:把变量写在{}中

name ='张三'
age =20print('我叫%s, 今年%d岁'%(name, age))print('我叫{0}, 今年{1}岁,小名也叫{0}'.format(name, age))print(f'我叫{name}, 今年{age}岁')# 我叫张三, 今年20岁# 我叫张三, 今年20岁,小名也叫张三# 我叫张三, 今年20岁

设置数字的宽度和精度

# 设置数字的宽度和精度'''%占位'''print('%10d'%99)# 10表示宽度print('%.3f'%3.1415926)# .3f表示小数点后3位print('%10.3f'%3.1415926)# 同时设置宽度和精度'''{}占位 需要使用:开始'''print('{:.3}'.format(3.1415926))# .3表示3位有效数字print('{:.3f}'.format(3.1415926))# .3f表示小数点后3位print('{:10.3f}'.format(3.1415926))# .3f表示小数点后3位#        99#3.142#     3.142#3.14#3.142#     3.142

字符串编码

s ='但愿人长久'# 编码 将字符串转换成byte(二进制)数据print(s.encode(encoding='gbk'))#gbk,中文占用2个字节print(s.encode(encoding='utf-8'))#utf-8,中文占用3个字节# 解码 将byte(二进制)转换成字符串数据# 编码与解码中,encoding方式需要一致
byte = s.encode(encoding='gbk')print(byte.decode(encoding='gbk'))# b'\xb5\xab\xd4\xb8\xc8\xcb\xb3\xa4\xbe\xc3'# b'\xe4\xbd\x86\xe6\x84\xbf\xe4\xba\xba\xe9\x95\xbf\xe4\xb9\x85'# 但愿人长久

列表 list

列表的特点

• 有序序列
• 索引映射唯一个数据
• 可以存储重复数据
• 任意数据类型混存
• 根据需要动态分配和回收内存

列表的创建

• []：使用中括号
• list()：使用内置函数list()
• 列表生成式 - 语法格式：[ii for i in range(i, 10)]- 解释：i表示自定义变量，ii表示列表元素的表达式，range(i, 10)表示可迭代对象print([i * i for i inrange(1,10)])# [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

列表元素的查询

1. 判断指定元素在列表中是否存在

in/notin

1. 列表元素的遍历

for item inlist:print(item)

1. 查询元素索引

list.index(item)

1. 获取元素

list=[1,4,9,16,25,36,49,64,81]print(list[3])# 16print(list[3:6])# [16, 25, 36]

列表元素的增加

• append():在列表的末尾添加一个元素
• extend():在列表的末尾至少添加一个元素
• insert0:在列表的指定位置添加一个元素
• 切片:在列表的指定位置添加至少一个元素

列表元素的删除

• rerove()：一次删除一个元素， 重复元素只删除第一个， 元素不存在抛出ValceError异常
• pop()：删除一个指定索引位置上的元素， 指定索引不存在抛出IndexError异常， 不指定索引，删除列表中最后一个元素
• 切片：一次至少删除一个元素
• clear0：清空列表
• del：删除列表

列表元素的排序

• sort()，列表中的所有元素默认按照从小到大的顺序进行排序，可以指定reverse= True，进行降序排序，是对原列表的操作。

list.sort()

• sorted()，可以指定reverse—True，进行降序排序，原列表不发生改变，产生新的列表。

sorted(list)

知识点总结

元组 tuple

元组的特点

Python的元组与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。

元组使用小括号，列表使用方括号

元组的创建

• 直接使用小括号(), 小括号可以省略

t =('Python','hello',90)

• 使用内置函数tuple(), 若有多个元素必须加小括号

tuple(('Python','hello',90))

• 只包含一个元素的元组,需要使用小括号和逗号

t =(10,)

知识点总结

字典 dict

字典的特点

• 以键值对的方式存储,key唯一
• key必须是不可变对象
• 字典是可变序列
• 字典是无序序列

字典的创建

• {}：使用花括号
• 使用内置函数dict()
• zip():字典生成式

items =['fruits','Books','Others']
prices =[12,36,44]
d ={item.upper(): price for item, price inzip(items, prices)}print(d)# {'FRUITS': 12, 'BOOKS': 36, 'OTHERS': 44}

字典元素的获取

• []：[]取值 scores[‘张三’]，若key不存在，抛出keyError异常
• get()：get()方法取值，若key不存在，返回None，还可以设置默认返回值

字典元素的新增

user ={"id":1,"name":"zhangsan"}
user["age"]=25print(user)# {'id': 1, 'name': 'zhangsan', 'age': 25}

字典元素的修改

user ={"id":1,"name":"zhangsan","age":25}
user["age"]=18print(user)# {'id': 1, 'name': 'zhangsan', 'age': 18}

字典元素的删除

• del ：删除指定的键值对或者删除字典

user ={"id":1,"name":"zhangsan"}del user["id"]print(user)# {'name': 'zhangsan'}del user

• claer()：清空字典中的元素

user ={"id":1,"name":"zhangsan"}
user.clear()print(user)# {}

获取字典视图

• keys()：获取字典中所有key
• values()：获取字典中所有value
• items()：获取字典中所有key,value键值对

字典元素的遍历

• 遍历key，再通过key获取value

scores ={'张三':100,'李四':95,'王五':88}for name in scores:print(name, scores[name])

• 通过items()方法,同时遍历key,value

scores ={'张三':100,'李四':95,'王五':88}for name, score in scores.items():print(name, score)

知识点总结

集合 set

集合的特点

• 集合是可变序列
• 集合是没有value的字典
• 集合中元素不重复
• 集合中元素是无序的

集合的创建

• {}

s ={'Python','hello',90}

• 内置函数set()

print(set("Python"))print(set(range(1,6)))print(set([3,4,7]))print(set((3,2,0)))print(set({"a","b","c"}))# 定义空集合:set()print(set())

• 集合生成式

print({i * i for i inrange(1,10)})# {64, 1, 4, 36, 9, 16, 49, 81, 25}

集合的操作

1. 集合元素的判断操作

• in / not in

1. 集合元素的新增操作

• add():一次添中一个元素
• update(:)添加多个元素

1. 集合元素的删除操作

• remove():删除一个指定元素，如果指定的元素不存在抛出KeyError
• discard(:)删除一个指定元素，如果指定的元素不存在不抛异常
• pop():随机删除一个元素
• clear():清空集合

集合间的关系

1. 两个集合是否相等:可以使用运算符 == 或 != 进行判断,只要元素相同就相等
2. 一个集合是否是另一个集合的子集:issubset()

s1 ={10,20,30,40,50,60}
s2 ={10,30,40}
s3 ={10,70}print(s2.issubset(s1))# Trueprint(s3.issubset(s1))# False

1. 一个集合是否是另一个集合的超集:issuperset()

print(s1.issuperset(s2))# Trueprint(s1.issuperset(s3))# False

1. 两个集合是否无交集:isdisjoint()

s1 ={10,20,30,40,50,60}
s2 ={10,30,40}
s3 ={20,70}print(s1.isdisjoint(s2))# False 有交集print(s3.isdisjoint(s2))# True  无交集

集合的数学操作

1. 交集: intersection() 与 &等价,两个集合的交集

s1 ={10,20,30,40}
s2 ={20,30,40,50,60}print(s1.intersection(s2))# {40, 20, 30}print(s1 & s2)# {40, 20, 30}

1. 并集: union() 与 | 等价,两个集合的并集

print(s1.union(s2))# {40, 10, 50, 20, 60, 30}print(s1 | s2)# {40, 10, 50, 20, 60, 30}

1. 差集: difference() 与 - 等价

print(s2.difference(s1))# {50, 60}print(s2 - s1)# {50, 60}

1. 对称差集:symmetric_difference() 与 ^ 等价

print(s2.symmetric_difference(s1))# {10, 50, 60}print(s2 ^ s1)# {10, 50, 60}

知识点总结

列表、元组、字典、集合总结