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Python数据结构

时间:2018-04-23 18:38:45      阅读:160      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:round   运用   顺序   reverse   转换   UI   back   nan   operation   

 列表

Python中列表是可变的,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。以下是 Python 中列表的方法:
 
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 下面示例演示了列表的大部分方法:

>>> a = [66.25, 333, 333, 1, 1234.5]
>>> print(a.count(333), a.count(66.25), a.count(‘x‘))
2 1 0
>>> a.insert(2, -1)
>>> a.append(333)
>>> a
[66.25, 333, -1, 333, 1, 1234.5, 333]
>>> a.index(333)
1
>>> a.remove(333)
>>> a
[66.25, -1, 333, 1, 1234.5, 333]
>>> a.reverse()
>>> a
[333, 1234.5, 1, 333, -1, 66.25]
>>> a.sort()
>>> a
[-1, 1, 66.25, 333, 333, 1234.5]
注意:类似 insert, remove 或 sort 等修改列表的方法没有返回值。
 
 将列表当做堆栈使用

列表方法使得列表可以很方便的作为一个堆栈来使用,堆栈作为特定的数据结构,最先进入的元素最后一个被释放(后进先出)。用 append() 方法可以把一个元素添加到堆栈顶。用不指定索引的 pop() 方法可以把一个元素从堆栈顶释放出来。例如:

>>> stack = [3, 4, 5] 
>>> stack.append(6) 
>>> stack.append(7) 
>>> stack
 [3, 4, 5, 6, 7] 
>>> stack.pop() 
>>> stack [3, 4, 5, 6] 
>>> stack.pop() 
>>> stack.pop() 
>>> stack 
[3, 4]
 
 将列表当作队列使用

也可以把列表当做队列用,只是在队列里第一加入的元素,第一个取出来;但是拿列表用作这样的目的效率不高。在列表的最后添加或者弹出元素速度快,然而在列表里插入或者从头部弹出速度却不快(因为所有其他的元素都得一个一个地移动)。


 >>> from collections import deque 
>>> queue = deque(["Eric", "John", "Michael"]) 
>>> queue.append("Terry")                                              # Terry arrives 
>>> queue.append("Graham")                                       # Graham arrives 
>>> queue.popleft()                                                       # The first to arrive now leaves 
‘Eric‘ 
>>> queue.popleft()                                                        # The second to arrive now leaves 
‘John‘ 
>>> queue                                                              # Remaining queue in order of arrival 
deque([‘Michael‘, ‘Terry‘, ‘Graham‘])
 
 
 列表推导式

列表推导式提供了从序列创建列表的简单途径。通常应用程序将一些操作应用于某个序列的每个元素,用其获得的结果作为生成新列表的元素,或者根据确定的判定条件创建子序列。

每个列表推导式都在 for 之后跟一个表达式,然后有零到多个 for 或 if 子句。返回结果是一个根据表达从其后的 for 和 if 上下文环境中生成出来的列表。如果希望表达式推导出一个元组,就必须使用括号。

这里我们将列表中每个数值乘三,获得一个新的列表:

>>> vec = [2, 4, 6] 
>>> [3*x for x in vec] 
[6, 12, 18]
现在我们玩一点小花样:
>>> [[x, x**2] for x in vec] 
[[2, 4], [4, 16], [6, 36]]
这里我们对序列里每一个元素逐个调用某方法:
>>> freshfruit = [‘ banana‘, ‘ loganberry ‘, ‘passion fruit ‘] 
>>> [weapon.strip() for weapon in freshfruit] 
[‘banana‘, ‘loganberry‘, ‘passion fruit‘]
我们可以用 if 子句作为过滤器:
>>> [3*x for x in vec if x > 3] 
[12, 18] 
>>> [3*x for x in vec if x < 2] 
[]
以下是一些关于循环和其它技巧的演示:
>>> vec1 = [2, 4, 6] 
>>> vec2 = [4, 3, -9] 
>>> [x*y for x in vec1 for y in vec2]
 [8, 6, -18, 16, 12, -36, 24, 18, -54] 
>>> [x+y for x in vec1 for y in vec2]
 [6, 5, -7, 8, 7, -5, 10, 9, -3] 
>>> [vec1[i]*vec2[i] for i in range(len(vec1))]
 [8, 12, -54]
列表推导式可以使用复杂表达式或嵌套函数:
>>> [str(round(355/113, i)) for i in range(1, 6)] 
[‘3.1‘, ‘3.14‘, ‘3.142‘, ‘3.1416‘, ‘3.14159‘]

嵌套列表解析

Python的列表还可以嵌套。以下实例展示了3X4的矩阵列表:

>>> matrix = [ 
... [1, 2, 3, 4], 
... [5, 6, 7, 8], 
... [9, 10, 11, 12], 
... ]
以下实例将3X4的矩阵列表转换为4X3列表:
>>> [[row[i] for row in matrix] for i in range(4)] 
[[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]]
以下实例也可以使用以下方法来实现:
>>> transposed = [] 
>>> for i in range(4): 
...   transposed.append([row[i] for row in matrix]) 
... 
>>> transposed 
[[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]]
另外一种实现方法:
>>> transposed = [] 
>>> for i in range(4):
 ...   # the following 3 lines implement the nested listcomp 
...   transposed_row = [] 
...   for row in matrix: ... transposed_row.append(row[i]) 
...     transposed.append(transposed_row) 
... 
>>> transposed 
[[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]]

del 语句

使用 del 语句可以从一个列表中依索引而不是值来删除一个元素。这与使用 pop() 返回一个值不同。可以用 del 语句从列表中删除一个切割,或清空整个列表(我们以前介绍的方法是给该切割赋一个空列表)。例如: 
>>> a = [-1, 1, 66.25, 333, 333, 1234.5] 
>>> del a[0] 
>>> a 
[1, 66.25, 333, 333, 1234.5] 
>>> del a[2:4] 
>>> a 
[1, 66.25, 1234.5] 
>>> del a[:] 
>>> a 
[]
也可以用 del 删除实体变量:
>>> del a

元组和序列

元组由若干逗号分隔的值组成,例如:
>>> t = 12345, 54321, ‘hello!‘ 
>>> t[0] 
12345 
>>> t 
(12345, 54321, ‘hello!‘) 
>>> # Tuples may be nested: 
... u = t, (1, 2, 3, 4, 5) 
>>> u 
((12345, 54321, ‘hello!‘), (1, 2, 3, 4, 5))

如你所见,元组在输出时总是有括号的,以便于正确表达嵌套结构。在输入时可能有或没有括号, 不过括号通常是必须的(如果元组是更大的表达式的一部分)。

集合

集合是一个无序不重复元素的集。基本功能包括关系测试和消除重复元素。

可以用大括号({})创建集合。注意:如果要创建一个空集合,你必须用 set() 而不是 {} ;后者创建一个空的字典。

以下是一个简单的演示:
>>> basket = {‘apple‘, ‘orange‘, ‘apple‘, ‘pear‘, ‘orange‘, ‘banana‘} 
>>> print(basket) # show that duplicates have been removed 
{‘orange‘, ‘banana‘, ‘pear‘, ‘apple‘} 
>>> ‘orange‘ in basket # fast membership testing 
True 
>>> ‘crabgrass‘ in basket 
False 
>>> # Demonstrate set operations on unique letters from two words 
... 
>>> a = set(‘abracadabra‘) 
>>> b = set(‘alacazam‘) 
>>> a                        # unique letters in a 
{‘a‘, ‘r‘, ‘b‘, ‘c‘, ‘d‘} 
>>> a - b                    # letters in a but not in b 
{‘r‘, ‘d‘, ‘b‘} 
>>> a | b                    # letters in either a or b 
{‘a‘, ‘c‘, ‘r‘, ‘d‘, ‘b‘, ‘m‘, ‘z‘, ‘l‘} 
>>> a & b                          # letters in both a and b 
{‘a‘, ‘c‘} 
>>> a ^ b                         # letters in a or b but not both 
{‘r‘, ‘d‘, ‘b‘, ‘m‘, ‘z‘, ‘l‘}
>>> basket = {‘apple‘, ‘orange‘, ‘apple‘, ‘pear‘, ‘orange‘, ‘banana‘} 
>>> print(basket)                         # show that duplicates have been removed 
{‘orange‘, ‘banana‘, ‘pear‘, ‘apple‘} 
>>> ‘orange‘ in basket # fast membership testing 
True 
>>> ‘crabgrass‘ in basket 
False 
>>> # Demonstrate set operations on unique letters from two words 
... 
>>> a = set(‘abracadabra‘) 
>>> b = set(‘alacazam‘) 
>>> a                              # unique letters in a 
 {‘a‘, ‘r‘, ‘b‘, ‘c‘, ‘d‘} 
>>> a - b                                  # letters in a but not in b 
{‘r‘, ‘d‘, ‘b‘} 
>>> a | b                              # letters in either a or b 
{‘a‘, ‘c‘, ‘r‘, ‘d‘, ‘b‘, ‘m‘, ‘z‘, ‘l‘} 
>>> a & b                          # letters in both a and b 
{‘a‘, ‘c‘} 
>>> a ^ b                            # letters in a or b but not both
{‘r‘, ‘d‘, ‘b‘, ‘m‘, ‘z‘, ‘l‘}
 
 字典

另一个非常有用的 Python 内建数据类型是字典。

序列是以连续的整数为索引,与此不同的是,字典以关键字为索引,关键字可以是任意不可变类型,通常用字符串或数值。

理解字典的最佳方式是把它看做无序的键=>值对集合。在同一个字典之内,关键字必须是互不相同。

一对大括号创建一个空的字典:{}。

这是一个字典运用的简单例子:

>>> tel = {‘jack‘: 4098, ‘sape‘: 4139} 
>>> tel[‘guido‘] = 4127 
>>> tel 
{‘sape‘: 4139, ‘guido‘: 4127, ‘jack‘: 4098} 
>>> tel[‘jack‘] 
4098 
>>> del tel[‘sape‘] 
>>> tel[‘irv‘] = 4127 
>>> tel 
{‘guido‘: 4127, ‘irv‘: 4127, ‘jack‘: 4098} 
>>> list(tel.keys()) 
[‘irv‘, ‘guido‘, ‘jack‘] 
>>> sorted(tel.keys())
 [‘guido‘, ‘irv‘, ‘jack‘] 
>>> ‘guido‘ in tel 
True 
>>> ‘jack‘ not in tel 
False

构造函数 dict() 直接从键值对元组列表中构建字典。如果有固定的模式,列表推导式指定特定的键值对:

>>> dict([(‘sape‘, 4139), (‘guido‘, 4127), (‘jack‘, 4098)]) 
{‘sape‘: 4139, ‘jack‘: 4098, ‘guido‘: 4127}

此外,字典推导可以用来创建任意键和值的表达式词典:

>>> {x: x**2 for x in (2, 4, 6)} 
{2: 4, 4: 16, 6: 36}

如果关键字只是简单的字符串,使用关键字参数指定键值对有时候更方便:

>>> dict(sape=4139, guido=4127, jack=4098) 
{‘sape‘: 4139, ‘jack‘: 4098, ‘guido‘: 4127}

遍历技巧

在字典中遍历时,关键字和对应的值可以使用 items() 方法同时解读出来:

>>> knights = {‘gallahad‘: ‘the pure‘, ‘robin‘: ‘the brave‘} 
>>> for k, v in knights.items(): 
...   print(k, v) 
... 
gallahad the pure 
robin the brave

在序列中遍历时,索引位置和对应值可以使用 enumerate() 函数同时得到:

>>> for i, v in enumerate([‘tic‘, ‘tac‘, ‘toe‘]): 
...   print(i, v) 
... 
0 tic 
1 tac 
2 toe
同时遍历两个或更多的序列,可以使用 zip() 组合:
>>> questions = [‘name‘, ‘quest‘, ‘favorite color‘] 
>>> answers = [‘lancelot‘, ‘the holy grail‘, ‘blue‘] 
>>> for q, a in zip(questions, answers): 
...   print(‘What is your {0}? It is {1}.‘.format(q, a)) 
... 
What is your name? It is lancelot. 
What is your quest? It is the holy grail. 
What is your favorite color? It is blue.

要反向遍历一个序列,首先指定这个序列,然后调用 reversesd() 函数:

>>> for i in reversed(range(1, 10, 2)): 
... print(i) 
... 
1

要按顺序遍历一个序列,使用 sorted() 函数返回一个已排序的序列,并不修改原值:

>>> basket = [‘apple‘, ‘orange‘, ‘apple‘, ‘pear‘, ‘orange‘, ‘banana‘] 
>>> for f in sorted(set(basket)): 
...   print(f) 
... 
apple
banana 
orange 
pear

Python数据结构

标签:round   运用   顺序   reverse   转换   UI   back   nan   operation   

原文地址:https://www.cnblogs.com/xiaofan130/p/8920432.html

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