Python常见数据结构详解

系统 1613 0

本文详细罗列归纳了Python常见数据结构,并附以实例加以说明,相信对读者有一定的参考借鉴价值。

总体而言 Python中常见的数据结构可以统称为容器(container)。 序列(如列表和元组) 映射(如字典) 以及 集合(set) 是三类主要的容器。

一、序列(列表、元组和字符串)

序列中的每个元素都有自己的编号。Python中有6种内建的序列。其中列表和元组是最常见的类型。其他包括字符串、Unicode字符串、buffer对象和xrange对象。下面重点介绍下列表、元组和字符串。

1、列表

列表是可变的,这是它区别于字符串和元组的最重要的特点,一句话概括即:列表可以修改,而字符串和元组不能。

(1)、创建

通过下面的方式即可创建一个列表:

输出:

可以看到,这中创建方式非常类似于javascript中的数组。

(2)、list函数

通过list函数(其实list是一种类型而不是函数)对字符串创建列表非常有效:

输出:

2、元组

元组与列表一样,也是一种序列,唯一不同的是元组不能被修改(字符串其实也有这种特点)。

(1)、创建

输出:

从上面我们可以分析得出:

a、 逗号分隔一些值,元组自动创建完成;

b、 元组大部分时候是通过圆括号括起来的;

c、 空元组可以用没有包含内容的圆括号来表示;

d、 只含一个值的元组,必须加个逗号(,);

(2)、tuple函数

tuple函数和序列的list函数几乎一样:以一个序列(注意是序列)作为参数并把它转换为元组。如果参数就算元组,那么该参数就会原样返回:

输出:

Traceback (most recent call last):
  File "F:\Python\test.py", line 7, in
    t4=tuple(123)
TypeError: 'int' object is not iterable

3、字符串

(1)创建

输出:

(2)格式化

字符串格式化使用字符串格式化操作符即百分号%来实现。

格式化操作符的右操作数可以是任何东西,如果是元组或者映射类型(如字典),那么字符串格式化将会有所不同。

输出:

注意: 如果需要转换的元组作为转换表达式的一部分存在,那么必须将它用圆括号括起来

输出:

如果需要输出%这个特殊字符,毫无疑问,我们会想到转义,但是Python中正确的处理方式如下:

输出:

对数字进行格式化处理,通常需要控制输出的宽度和精度

输出:

字符串格式化还包含很多其他丰富的转换类型,可参考官方文档。

Python中在string模块还提供另外一种格式化值的方法:模板字符串。它的工作方式类似于很多UNIX Shell里的变量替换,如下所示:

输出:

如果替换字段是单词的一部分,那么参数名称就必须用括号括起来,从而准确指明结尾:

输出:

如要输出$符,可以使用$$输出:

输出:

除了关键字参数之外,模板字符串还可以使用字典变量提供键值对进行格式化:

输出:

除了格式化之外,Python字符串还内置了很多实用方法,可参考官方文档,这里不再列举。

4、通用序列操作(方法)

从列表、元组以及字符串可以“抽象”出序列的一些公共通用方法(不是你想像中的CRUD),这些操作包括:索引(indexing)、分片(sliceing)、加(adding)、乘(multiplying)以及检查某个元素是否属于序列的成员。除此之外,还有计算序列长度、最大最小元素等内置函数。

(1)索引

输出

索引从0(从左向右)开始,所有序列可通过这种方式进行索引。神奇的是,索引可以从最后一个位置(从右向左)开始,编号是-1:

输出:

(2)分片

分片操作用来访问一定范围内的元素。分片通过冒号相隔的两个索引来实现:

输出:

不同的步长,有不同的输出:

输出:

(3)序列相加

输出:

Traceback (most recent call last):
  File "F:\Python\test.py", line 7, in
    print str1+num1
TypeError: cannot concatenate 'str' and 'list' objects

(4)乘法

输出:

Traceback (most recent call last):
  File "F:\Python\test.py", line 5, in
    print str1*num1
TypeError: can't multiply sequence by non-int of type 'list'

(5)成员资格

in运算符会用来检查一个对象是否为某个序列(或者其他类型)的成员(即元素):

输出:

(6)长度、最大最小值

通过内建函数len、max和min可以返回序列中所包含元素的数量、最大和最小元素。

输出:

二、映射(字典)

映射中的每个元素都有一个名字,如你所知,这个名字专业的名称叫键。字典(也叫散列表)是Python中唯一内建的映射类型。

1、键类型

字典的键可以是数字、字符串或者是元组,键必须唯一。在Python中,数字、字符串和元组都被设计成不可变类型,而常见的列表以及集合(set)都是可变的,所以列表和集合不能作为字典的键。键可以为任何不可变类型,这正是Python中的字典最强大的地方。

输出:

Traceback (most recent call last):
  File "F:\Python\test.py", line 6, in
    d[list1]="Hello world."
TypeError: unhashable type: 'list'

2、自动添加

即使键在字典中并不存在,也可以为它分配一个值,这样字典就会建立新的项。

3、成员资格

表达式item in d(d为字典)查找的是键(containskey),而不是值(containsvalue)。

Python字典强大之处还包括内置了很多常用操作方法,可参考官方文档,这里不再列举。

思考:根据我们使用强类型语言的经验,比如C#和Java,我们肯定会问Python中的字典是线程安全的吗?

三、集合

集合(Set)在Python 2.3引入,通常使用较新版Python可直接创建,如下所示:

看上去,集合就是由序列(或者其他可迭代的对象)构建的。集合的几个重要特点和方法如下:

1、副本是被忽略的

集合主要用于检查成员资格,因此副本是被忽略的,如下示例所示,输出的集合内容是一样的。

输出如下:

2、集合元素的顺序是随意的

这一点和字典非常像,可以简单理解集合为没有value的字典。

输出如下:

3、集合常用方法

a、交集union

输出:

union操作返回两个集合的并集,不改变原有集合。使用按位与(OR)运算符“|”可以得到一样的结果:

输出和上面union操作一模一样的结果。

其他常见操作包括&(交集),<=,>=,-,copy()等等,这里不再列举。

输出如下:

b、add和remove

和序列添加和移除的方法非常类似,可参考官方文档:

输出:

Traceback (most recent call last):
  File "F:\Python\test.py", line 9, in
    set1.remove(29) #移除不存在的项
KeyError: 29

4、frozenset

集合是可变的,所以不能用做字典的键。集合本身只能包含不可变值,所以也就不能包含其他集合:

输出如下:

Traceback (most recent call last):
  File "F:\Python\test.py", line 3, in
    set1.add(set2)
TypeError: unhashable type: 'set'

可以使用frozenset类型用于代表不可变(可散列)的集合:

输出:


更多文章、技术交流、商务合作、联系博主

微信扫码或搜索:z360901061

微信扫一扫加我为好友

QQ号联系: 360901061

您的支持是博主写作最大的动力,如果您喜欢我的文章,感觉我的文章对您有帮助,请用微信扫描下面二维码支持博主2元、5元、10元、20元等您想捐的金额吧,狠狠点击下面给点支持吧,站长非常感激您!手机微信长按不能支付解决办法:请将微信支付二维码保存到相册,切换到微信,然后点击微信右上角扫一扫功能,选择支付二维码完成支付。

【本文对您有帮助就好】

您的支持是博主写作最大的动力,如果您喜欢我的文章,感觉我的文章对您有帮助,请用微信扫描上面二维码支持博主2元、5元、10元、自定义金额等您想捐的金额吧,站长会非常 感谢您的哦!!!

发表我的评论
最新评论 总共0条评论