Python-04-数据结构
一、数字
整数
Python可以处理任意大小的整数，当然包括负整数，在程序中的表示方法和数学上的写法一模一样，例如：1，100，-8080，0，等等。
计算机由于使用二进制，所以，有时候用十六进制表示整数比较方便，十六进制用0x前缀和0-9，a-f表示，例如：0xff00，0xa5b4c3d2，等等。
浮点数
浮点数也就是小数，之所以称为浮点数，是因为按照科学记数法表示时，一个浮点数的小数点位置是可变的，比如，1.23x109和12.3x108是完全相等的。浮点数可以用数学写法，如1.23，3.14，-9.01，等等。但是对于很大或很小的浮点数，就必须用科学计数法表示，把10用e替代，1.23x109就是1.23e9，或者12.3e8，0.000012可以写成1.2e-5，等等。
整数和浮点数在计算机内部存储的方式是不同的，整数运算永远是精确的（除法难道也是精确的？是的！），而浮点数运算则可能会有四舍五入的误差。
常用方法：
- int 将字符串转化为数字
#!/usr/bin/env python
-*- coding:utf-8 -*-
a = '123'
print(type(a), a)
a = int(a)
print(type(a), a)
#输出
- bit_length 当前数字的二进制至少用几位表示
#!/usr/bin/env python
-*- coding:utf-8 -*-
age = 10
r = age.bit_length()
print(r)
#输出
4
二、字符串
capitalize 把字符串的第一个字符大写
mystr.capitalize()
casefold lower 转换 mystr 中所有大写字符为小写 casefold可以识别特殊字符
mystr.lower()
upper 转换 mystr 中的小写字母为大写
mystr.upper()
swapcase 大小写切换
mystr.swapcase()
test = 'sFHVahKHJss'
v = test.swapcase()
print(v)
#输出
SfhvAHkhjSS
center 返回一个原字符串居中,并使用fillchar填充至长度 width 的新字符串
mystr.center(width, fillchar=” ”)
count 返回str在start和end之间 在 mystr里面出现的次数
mystr.count(str, start=0, end=len(mystr))
endswith 检查字符串是否以obj结束，如果是返回True,否则返回 False.
mystr.endswith(obj)
startswith 检查字符串是否是以 obj 开头, 是则返回 True，否则返回 False
mystr.startswith(obj)
find 检测str是否包含在 mystr中，如果包含返回开始的索引值，否则返回-1
mystr.find(str, start=0, end=len(mystr))
index 跟find()方法一样，只不过如果str不在 mystr中会报一个异常
mystr.index(str, start=0, end=len(mystr))
format 字符串格式化
#!/usr/bin/env python
-*- coding:utf-8 -*-
test = 'my name is {name},age is {age}'
print(test)
mstr = test.format(name='Tom', age=15)
print(mstr)
#输出
my name is {name},age is {age}
my name is Tom,age is 15
# format的三种玩法
res1 = '{} {} {}'.format('egon', 18, 'male')
res2 = '{1} {0} {1}'.format('egon', 18, 'male')
res3 = '{name} {age} {sex}'.format(sex='male', name='egon', age=18)
print(res1)
print(res2)
print(res3)
#输出
egon 18 male
18 egon 18
egon 18 male
- format_map 类似于format，但传入的参数是一个字典
#!/usr/bin/env python
-*- coding:utf-8 -*-
test = 'my name is {name},age is {age}'
print(test)
mstr = test.format_map({"name":"Tom", "age":"15"})
print(mstr)
#输出
my name is {name},age is {age}
my name is Tom,age is 15
replace 把 mystr 中的 str1 替换成 str2,如果 count 指定，则替换不超过 count 次
mystr.replace(str1, str2, mystr.count(str1))
name = 'alex say :i have one tesla,my name is alex'
print(name.replace('alex', 'SB', 1))
#输出
SB say :i have one tesla,my name is alex
split 以 str 为分隔符切片 mystr，如果 maxsplit有指定值，则仅分隔 maxsplit 个子字符串
mystr.split(str=" ", maxsplit)
name = 'root❌0:0::/root:/bin/bash'
print(name.split(':')) # 默认分隔符为空格
name = 'C:/a/b/c/d.txt' # 只想拿到顶级目录
print(name.split('/', 1))
#输出
['root', 'x', '0', '0', '', '/root', '/bin/bash']
['C:', 'a/b/c/d.txt']
rsplit 类似split，但从右边开始
title 把字符串的每个单词首字母大写
mystr.title()
ljust 返回一个原字符串左对齐,并使用fillchar填充至长度 width 的新字符串
mystr.ljust(width, fillchar=” ”)
rjust 返回一个原字符串右对齐,并使用fillchar填充至长度 width 的新字符串
mystr.rjust(width, fillchar=” ”)
zfill 返回指定长度的字符串，原字符串右对齐，前面填充0
mystr.zfill(width)
lstrip 删除 mystr 左边的空白字符 也可以去除指定的字符
mystr.lstrip()
#!/usr/bin/env python
-*- encoding:utf-8 -*-
test = 'asdfghh'
v = test.lstrip('8assdf') # 消除所有匹配到的字符
print(v)
#输出
ghh
rstrip 删除 mystr 右边的空白字符 也可以去除指定的字符
mystr.rstrip()
strip 删除mystr字符串两端的空白字符 也可以去除指定的字符
mystr.strip()
rfind 类似于 find()函数，不过是从右边开始查找
mystr.rfind(str, start=0,end=len(mystr) )
rindex 类似于 index()，不过是从右边开始.
mystr.rindex( str, start=0,end=len(mystr))
partition 把mystr以str分割成三部分,str前，str和str后
mystr.partition(str)
test = 'ahjsyklsuiyska'
v = test.partition('s')
print(v)
#输出
('ahj', 's', 'yklsuiyska')
rpartition 类似于 partition()函数,不过是从右边开始.
mystr.rpartition(str）
splitlines 按照行分隔，返回一个包含各行作为元素的列表
mystr.splitlines()
test = 'ahjsykls\nuiyska\nvjshgk\ndhvgks'
v1 = test.splitlines(True)
print(v1)
v2 = test.splitlines(False)
print(v2)
#输出
['ahjsykls\n', 'uiyska\n', 'vjshgk\n', 'dhvgks']
['ahjsykls', 'uiyska', 'vjshgk', 'dhvgks']
isupper 判断字符串否全是大写字母
mystr.isupper()
islower 判断字符串否全是小写字母
mystr.islower()
isalpha 如果 mystr 所有字符都是字母 则返回 True,否则返回 False
mystr.isalpha()
isdigit isdecimal isnumeric 如果 mystr 只包含数字则返回 True 否则返回 False。isdigit可以判断一些特殊字符例如②。 isnumeric可以判断中文数字例如二。
mystr.isdigit()
#!/usr/bin/env python
-*- encoding:utf-8 -*-
test = '②'
v1 = test.isdecimal()
v2 = test.isdigit()
print(v1, v2)
#输出
False True
test = '二'
v1 = test.isdecimal()
v2 = test.isdigit()
v3 = test.isnumeric()
print(v1, v2, v3)
#输出
False False True
isalnum 如果 mystr 所有字符都是字母或数字则返回 True,否则返回 False
mystr.isalnum()
isspace 如果 mystr 中只包含空格，则返回 True，否则返回 False
mystr.isspace()
istitle 如果字符串的每个单词的首字母都是大写，则返回True，否则返回False
mystr.istitle()
isprintable 判断字符串是否能够被打印
mystr.isprintable()
test = '\n'
v = test.isprintable()
print(v)
#输出
False
join 将字符串、元组、列表中的元素以mystr连接生成一个新的字符串
mystr.join(str)
mystr = ' '
print(mystr.join(["haha", "hehe", "heihei"]))
mystr = '-'
print(mystr.join(["haha", "hehe", "heihei"]))
运行结果：
haha hehe heihei
haha-hehe-heihei
expandtabs 方法把字符串中的 tab 符号('\t')转为空格，tab 符号('\t')默认的空格数是 8。从头开始数，数到第一个\t正好为8个空格，不足则补空格，如果还有\t，接着从第一个\t数到第二个\t仍然为8个空格，以此类推直到最后一个\t结束。
S.expandtabs([tabsize``=``8``])
#!/usr/bin/python3
S = "this is\tstring example….wow!!!"
print ("原始字符串: " + S)
print ("替换 \\t 符号: " + S.expandtabs())
print ("使用16个空格替换 \\t 符号: " + S.expandtabs(16))
"""
以上实例输出结果如下：
原始字符串: this is string example….wow!!!
替换 \t 符号: this is string example….wow!!!
使用16个空格替换 \t 符号: this is string example….wow!!!
"""
#!/usr/bin/env python
#-*- encoding:utf-8 -*-
S = "username\temail\tpassword\nlaiying\tying@q.com\t123\nlaiying\tying@q.com\t123\nlaiying\tying@q.com\t123"
v = S.expandtabs(20)
print(v)
- translate 替换字符串中指定的字符
test = 'ahjsykliuiyjka'
m = str.maketrans('aeiou','12345')
v = test.translate(m)
print(v)
#输出
1hjsykl353yjk1
重点：
1、strip,lstrip,rstrip
2、lower,upper
3、startswith,endswith
4、format的三种玩法
5、split,rsplit
6、join
7、replace
8、isdigit
字符串中"下标"的使用
字符串实际上就是字符的数组，所以支持下标索引。
如果有字符串:name = 'abcdef'，在内存中的实际存储如下:
如果想取出部分字符，那么可以通过下标的方法，（注意python中下标从 0 开始）
name = 'abcdef'
print(name[0])
print(name[1])
print(name[2])
运行结果：
a
b
c
切片
切片是指对操作的对象截取其中一部分的操作。
切片的语法：变量名[起始:结束:步长]
注意：选取的区间属于左闭右开型，即从"起始"位开始，到"结束"位的前一位结束（包含起始位本身但不包含结束位本身)。结束位可以不写，那么默认按照步长一直到末尾。
如果取出一部分，则可以在中括号[]中
示例1：
name = 'abcdef'
print(name[0:3]) # 取下标0~2 的字符
运行结果：
abc
示例2：
name = 'abcdef'
print(name[2:]) # 取下标为2开始到最后的字符
运行结果：
cdef
示例3：
name = 'abcdef'
print(name[len(name)-1]) # 取下标为字符长度-1的字符
print(name[-1]) # 取下标为倒数第一个的字符
运行结果：
f
f
示例4：
name = 'abcdef'
print(name[1:-1]) # 取第2个到倒数第2个字符切片
print(name[0::2]) # 从第一个字符开始每次步长为2取切片
运行结果：
bcde
ace
示例5：
name = 'abcdef'
print(name[-1:-5:-1]) # 逆向取倒数第一个到倒数第4个字符切片
print(name[-1::-1]) # 逆向取倒数第一个到末尾的字符切片
print(name[::-1]) # 倒序字符的切片
运行结果：
fedc
fedcba
fedcba
三、列表
append：通过append可以向列表添加元素，并且默认添加在列表末尾。
示例：
namesList = ['tom', 'jerry', 'jhon']
print("----添加之前，列表中的元素----")
print(namesList)
print("----添加之后，列表中的元素----")
namesList.append("james")
print(namesList)
运行结果：
----添加之前，列表中的元素----
['tom', 'jerry', 'jhon']
----添加之后，列表中的元素----
['tom', 'jerry', 'jhon', 'james']
extend：通过extend可以将另一个集合中的元素逐一添加到列表中
示例：
print("----使用append添加----")
a = ['a', 'b', 'c']
b = ['1', '2', '3']
a.append(b)
print(a)
print("----使用extend添加----")
a = ['a', 'b', 'c']
b = ['1', '2', '3']
a.extend(b)
print(a)
运行结果：
----使用append添加----
['a', 'b', 'c', ['1', '2', '3']]
----使用extend添加----
['a', 'b', 'c', '1', '2', '3']
insert：insert(index, object) 在指定位置index前插入元素object
示例：
a = ['a', 'b', 'c']
a.insert(1, "haha")
print(a)
运行结果：
['a', 'haha', 'b', 'c']
del：根据下标进行删除
示例：
movieName = ['绿巨人', '钢铁侠', '超人', '雷神', '洛基']
print('------删除之前------')
print(movieName)
print('------删除之后------')
del movieName[2]
print(movieName)
运行结果：
------删除之前------
['绿巨人', '钢铁侠', '超人', '雷神', '洛基']
------删除之后------
['绿巨人', '钢铁侠', '雷神', '洛基']
pop：删除最后一个元素
示例：
movieName = ['绿巨人', '钢铁侠', '超人', '雷神', '洛基']
print('------删除之前------')
print(movieName)
print('------删除之后------')
movieName.pop() # 也可以传入下标作为参数，删除该下标的元素
print(movieName)
运行结果：
------删除之前------
['绿巨人', '钢铁侠', '超人', '雷神', '洛基']
------删除之后------
['绿巨人', '钢铁侠', '超人', '雷神']
remove：根据元素的值进行删除
示例：
movieName = ['绿巨人', '钢铁侠', '超人', '雷神', '洛基']
print('------删除之前------')
print(movieName)
print('------删除之后------')
movieName.remove('超人')
print(movieName)
运行结果：
------删除之前------
['绿巨人', '钢铁侠', '超人', '雷神', '洛基']
------删除之后------
['绿巨人', '钢铁侠', '雷神', '洛基']
clear:清空所有元素
mlist = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
mlist.clear()
print(mlist)
运行结果：
[]
修改元素的时候，要通过下标来确定要修改的是哪个元素，然后对其重新赋值
示例：
movieName = ['绿巨人', '钢铁侠', '超人', '雷神', '洛基']
print('------修改之前------')
print(movieName)
print('------修改之后------')
movieName[2] = '美国队长'
print(movieName)
运行结果：
------修改之前------
['绿巨人', '钢铁侠', '超人', '雷神', '洛基']
------修改之后------
['绿巨人', '钢铁侠', '美国队长', '雷神', '洛基']
in, not in
示例：
name_list = ['tom', 'jerry', 'alice', 'james']
print('tom' in name_list)
print('tom' not in name_list)
运行结果：
True
False
index, count
示例：
name_list = ['tom', 'jerry', 'alice', 'james', 'jerry']
print(name_list.index('jerry', 1, 3))
print(name_list.index('jerry', 4, 6))
print(name_list.count('jerry'))
运行结果：
1
4
2
- sort方法是将list按特定顺序重新排列，默认为由小到大，参数reverse=True可改为倒序，由大到小。
- reverse方法是将list逆置。
示例：
a = [1, 4, 2, 3, 6, 5, 9, 8, 7]
print('----原列表----')
print(a)
print('----reverse----')
a.reverse()
print(a)
print('----sort----')
a.sort()
print(a)
print('----sort(reverse=True)----')
a.sort(reverse=True)
print(a)
运行结果：
----原列表----
[1, 4, 2, 3, 6, 5, 9, 8, 7]
----reverse----
[7, 8, 9, 5, 6, 3, 2, 4, 1]
----sort----
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
----sort(reverse=True)----
[9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]
四、元组
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。
tuple = (1, 2, 3, 4)
tuple = (1, 2, 3, 4)
print(tuple[0])
print(tuple[2])
运行结果：
1
3
tuple = ('tom', 'jerry', 'alice', 'james')
print(tuple.index('alice', 1, 3))
print(tuple.count('jerry'))
运行结果：
2
1
五、字典
字典的创建
person = {"name": "sb", 'age': 18}
或
person = dict(name='sb', age=18)
person = dict({"name": "sb", 'age': 18})
person = dict((['name','sb'],['age',18]))
{}.fromkeys(seq,100) #不指定100默认为None
注意：
dic={}.fromkeys(['k1','k2'],[])
dic
{'k1': [], 'k2': []}
dic['k1'].append(1)
dic
{'k1': [1], 'k2': [1]}
变量info为字典类型：
info = {'name':'孙悟空', 'id':100, 'sex':'男', 'address':'花果山'}
说明：
- 字典和列表一样，也能够存储多个数据
- 列表中找某个元素时，是根据下标进行的。字典中找某个元素时，是根据'名字'（就是冒号:前面的那个值，例如上面代码中的'name'、'id'、'sex'）
- 字典的每个元素由2部分组成，键:值。例如 'name':'孙悟空' ,'name'为键，'孙悟空'为值
info = {'name': '孙悟空', 'id': 100, 'sex': '男', 'address': '花果山'}
print(info['name'])
print(info['address'])
运行结果：
孙悟空
花果山
若访问不存在的键，则会报错：
info = {'name': '孙悟空', 'id': 100, 'sex': '男', 'address': '花果山'}
print(info['haha'])
运行结果：
Traceback (most recent call last):
File "X:/xxx/xxx/xxx.py", line 2, in
print(info['haha'])
KeyError: 'haha'
在我们不确定字典中是否存在某个键而又想获取其值时，可以使用get方法，还可以设置默认值：
info = {'name': '孙悟空', 'id': 100, 'sex': '男', 'address': '花果山'}
print(info.get('name'))
print(info.get('haha'))
print(info.get('haha', 'haha'))
运行结果：
孙悟空
None
haha
字典的每个元素中的数据是可以修改的，只要通过key找到，即可修改
info = {'name': '孙悟空', 'id': 100, 'sex': '男', 'address': '花果山'}
print('----修改前----')
print(info)
print('----修改后----')
info['name'] = "齐天大圣"
print(info)
运行结果：
----修改前----
{'name': '孙悟空', 'id': 100, 'sex': '男', 'address': '花果山'}
----修改后----
{'name': '齐天大圣', 'id': 100, 'sex': '男', 'address': '花果山'}
如果在使用变量名['键'] = 数据时，这个“键”在字典中，不存在，那么就会新增这个元素
info = {'name': '孙悟空', 'id': 100, 'sex': '男', 'address': '花果山'}
print('----修改前----')
print(info)
print('----修改后----')
info['age'] = 500
print(info)
运行结果：
----修改前----
{'name': '孙悟空', 'id': 100, 'sex': '男', 'address': '花果山'}
----修改后----
{'name': '孙悟空', 'id': 100, 'sex': '男', 'address': '花果山', 'age': 500}
del删除指定的元素
info = {'name': '孙悟空', 'id': 100, 'sex': '男', 'address': '花果山'}
print('----删除前----')
print(info)
print('----删除后----')
del info['sex']
print(info)
运行结果：
----删除前----
{'name': '孙悟空', 'id': 100, 'sex': '男', 'address': '花果山'}
----删除后----
{'name': '孙悟空', 'id': 100, 'address': '花果山'}
clear清空整个字典
info = {'name': '孙悟空', 'id': 100, 'sex': '男', 'address': '花果山'}
print('----清空前----')
print(info)
print('----清空后----')
info.clear()
print(info)
运行结果：
----清空前----
{'name': '孙悟空', 'id': 100, 'sex': '男', 'address': '花果山'}
----清空后----
{}
pop删除指定元素，若删除的元素不存在，可以指定返回值
dic = {
'k1': 'v1',
'k2': 'v2'
}
v = dic.pop('k1')
print(dic, v)
运行结果
{'k2': 'v2'} v1
dic = {
'k1': 'v1',
'k2': 'v2'
}
v = dic.pop('k111', 1)
print(dic, v)
运行结果
{'k1': 'v1', 'k2': 'v2'} 1
返回一个包含字典所有KEY的列表
>>> info = {'name': '孙悟空', 'id': 100, 'sex': '男', 'address': '花果山'}
>>> info.keys()
dict_keys(['name', 'id', 'sex', 'address'])
>>>
返回一个包含字典所有value的列表
>>> info = {'name': '孙悟空', 'id': 100, 'sex': '男', 'address': '花果山'}
>>> info.values()
dict_values(['孙悟空', 100, '男', '花果山'])
>>>
返回一个包含所有（键，值）元组的列表
>>> info = {'name': '孙悟空', 'address': '花果山'}
>>> info.items()
dict_items([('name', '孙悟空'), ('address', '花果山')])
>>>
python3去除了has _key替换为in
如果key在字典中，返回True，否则返回False
>>> info = {'name': '孙悟空', 'address': '花果山'}
>>> 'name' in info
True
>>> 'age' in info
False
>>>
看看python2中的has_key，当然python2中in也可以使用
>>> info = {'name': '孙悟空', 'address': '花果山'}
>>> 'name' in info
True
>>> info.has_key('name')
True
>>> info.has_key('age')
False
>>>
dic = {
'k1': 'v1',
'k2': 'v2'
}
dic.update({'k1': 123, 'k3': 456})
print(dic)
运行结果
{'k1': 123, 'k2': 'v2', 'k3': 456}
info = {'name': '孙悟空', 'address': '花果山'}
print('----遍历字典的key（键）----')
for key in info.keys():
print(key, end='\t')
print()
print('----遍历字典的value（值）----')
for value in info.values():
print(value, end='\t')
print()
print('----遍历字典的项（元素）----')
for item in info.items():
print(item, end='\t')
运行结果：
----遍历字典的key（键）----
name address
----遍历字典的value（值）----
孙悟空 花果山
----遍历字典的项（元素）----
('name', '孙悟空') ('address', '花果山')
六、集合
定义：由不同元素组成的集合，集合中是一组无序排列的可hash值，可以作为字典的key
特点：
* 不同元素组成
无序
每个元素必须是不可变类型
{1,2,3,1}
或
定义可变集合set
>>> set_test=set('hello')
>>> set_test
{'l', 'o', 'e', 'h'}
改为不可变集合frozenset
>>> f_set_test=frozenset(set_test)
>>> f_set_test
frozenset({'l', 'e', 'h', 'o'})
add 添加元素
s = {1, 2, 3}
s.add(4)
print(s)
运行结果
{1，2，3，4}
pop 随机删除一个元素
s = {'b', 123, 2, 3, 'a'}
s.pop()
print(s)
#运行结果
{3, 'b', 'a', 123}
remove 删除指定元素，删除不存在的元素时会报错
s = {'b', 123, 2, 3, 'a'}
s.remove('a')
print(s)
运行结果
{2, 3, 'b', 123}
**discard *删除指定元素，删除不存在的元素时不会报错***
intersection 或 & 交集
s = {'b', 123, 2, 3, 'a'}
b = {'a', 2, 5, 123}
sb = s.intersection(b)
print(sb)
print(s & b)
运行结果
{2, 123, 'a'}
{2, 123, 'a'}
union 或 | 并集
s = {'b', 123, 2, 3, 'a'}
b = {'a', 2, 5, 123}
sb = s.union(b)
print(sb)
print(s | b)
运行结果
{2, 3, 'a', 5, 'b', 123}
{2, 3, 'a', 5, 'b', 123}
**difference 或 - 差集
**
s = {'b', 123, 2, 3, 'a'}
b = {'a', 2, 5, 123}
sb = s - b
bs = b - s
print(sb, bs)
运行结果
{3, 'b'} {5}
symmetric_difference 或 ^ 交叉补集（两个集合不共有的部分）
s = {'b', 123, 2, 3, 'a'}
b = {'a', 2, 5, 123}
sb = s.symmetric_difference(b)
print(sb)
运行结果
{3, 5, 'b'}
difference_update 返回两集合的差集
s = {'b', 123, 2, 3, 'a'}
b = {'a', 2, 5, 123}
s.difference_update(b) # 将两集合的差集返回给s
print(s)
运行结果
{3, 'b'}
isdisjoint 如果两集合的交集为空集，返回True
s = {'b', 2, 3, }
b = {'a', 5, 123}
v = s.isdisjoint(b)
print(v)
运行结果
True
issubset 如果s1是s2的子集，返回True
s1 = {1, 2}
s2 = {1, 2, 3}
v = s1.issubset(s2)
print(v)
#运行结果
True
issuperset 如果s1包含s2父集，返回True
s1 = {1, 2}
s2 = {1, 2, 3}
v = s1.issuperset(s2)
print(v)
# 运行结果
False
update 更新
s1 = {1, 2}
s2 = {1, 2, 3}
s1.update(s2)
print(s1)
运行结果
{1，2，3}
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