Python3 數據結構本章節(jié)我們主要結合前面所學的知識點來介紹Python數據結構。 列表Python中列表是可變的,這是它區(qū)別于字符串和元組的最重要的特點,一句話概括即:列表可以修改,而字符串和元組不能。 以下是 Python 中列表的方法:
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:類似 insert, remove 或 sort 等修改列表的方法沒有返回值。 將列表當做堆棧使用列表方法使得列表可以很方便的作為一個堆棧來使用,堆棧作為特定的數據結構,最先進入的元素最后一個被釋放(后進先出)。用 append() 方法可以把一個元素添加到堆棧頂。用不指定索引的 pop() 方法可以把一個元素從堆棧頂釋放出來。例如: >>> stack = [3, 4, 5]>>> stack.append(6)>>> stack.append(7)>>> stack[3, 4, 5, 6, 7]>>> stack.pop()7>>> stack[3, 4, 5, 6]>>> stack.pop()6>>> stack.pop()5>>> stack[3, 4] 將列表當作隊列使用也可以把列表當做隊列用,只是在隊列里第一加入的元素,第一個取出來;但是拿列表用作這樣的目的效率不高。在列表的最后添加或者彈出元素速度快,然而在列表里插入或者從頭部彈出速度卻不快(因為所有其他的元素都得一個一個地移動)。 >>> 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 arrivaldeque(['Michael', 'Terry', 'Graham']) 列表推導式列表推導式提供了從序列創(chuàng)建列表的簡單途徑。通常應用程序將一些操作應用于某個序列的每個元素,用其獲得的結果作為生成新列表的元素,或者根據確定的判定條件創(chuàng)建子序列。 每個列表推導式都在 for 之后跟一個表達式,然后有零到多個 for 或 if 子句。返回結果是一個根據表達從其后的 for 和 if 上下文環(huán)境中生成出來的列表。如果希望表達式推導出一個元組,就必須使用括號。 這里我們將列表中每個數值乘三,獲得一個新的列表: >>> vec = [2, 4, 6]>>> [3*x for x in vec][6, 12, 18] 現(xiàn)在我們玩一點小花樣: >>> [[x, x**2] for x in vec][[2, 4], [4, 16], [6, 36]] 這里我們對序列里每一個元素逐個調用某方法: >>> freshfruit = [' banana', ' loganberry ', 'passion fruit ']>>> [weapon.strip() for weapon in freshfruit]['banana', 'loganberry', 'passion fruit'] 我們可以用 if 子句作為過濾器: >>> [3*x for x in vec if x > 3][12, 18]>>> [3*x for x in vec if x < 2][] 以下是一些關于循環(huán)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] 列表推導式可以使用復雜表達式或嵌套函數: >>> [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的列表還可以嵌套。 以下實例展示了3X4的矩陣列表: >>> matrix = [... [1, 2, 3, 4],... [5, 6, 7, 8],... [9, 10, 11, 12],... ] 以下實例將3X4的矩陣列表轉換為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]] 以下實例也可以使用以下方法來實現(xiàn): >>> 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]] 另外一種實現(xiàn)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 語句使用 del 語句可以從一個列表中依索引而不是值來刪除一個元素。這與使用 pop() 返回一個值不同。可以用 del 語句從列表中刪除一個切割,或清空整個列表(我們以前介紹的方法是給該切割賦一個空列表)。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 刪除實體變量: >>> del a 元組和序列元組由若干逗號分隔的值組成,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)) 如你所見,元組在輸出時總是有括號的,以便于正確表達嵌套結構。在輸入時可能有或沒有括號, 不過括號通常是必須的(如果元組是更大的表達式的一部分)。 集合集合是一個無序不重復元素的集?;竟δ馨P系測試和消除重復元素。 可以用大括號({})創(chuàng)建集合。注意:如果要創(chuàng)建一個空集合,你必須用 set() 而不是 {} ;后者創(chuàng)建一個空的字典,下一節(jié)我們會介紹這個數據結構。 以下是一個簡單的演示: >>> basket = {'apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana'}>>> print(basket) # show that duplicates have been removed{'orange', 'banana', 'pear', 'apple'}>>> 'orange' in basket # fast membership testingTrue>>> 'crabgrass' in basketFalse>>> # 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 testingTrue>>> 'crabgrass' in basketFalse>>> # 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'} 集合也支持推導式: >>> a = {x for x in 'abracadabra' if x not in 'abc'}>>> a{'r', 'd'} 字典另一個非常有用的 Python 內建數據類型是字典。 序列是以連續(xù)的整數為索引,與此不同的是,字典以關鍵字為索引,關鍵字可以是任意不可變類型,通常用字符串或數值。 理解字典的最佳方式是把它看做無序的鍵=>值對集合。在同一個字典之內,關鍵字必須是互不相同。 一對大括號創(chuàng)建一個空的字典:{}。 這是一個字典運用的簡單例子: >>> 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 telTrue>>> 'jack' not in telFalse 構造函數 dict() 直接從鍵值對元組列表中構建字典。如果有固定的模式,列表推導式指定特定的鍵值對: >>> dict([('sape', 4139), ('guido', 4127), ('jack', 4098)]){'sape': 4139, 'jack': 4098, 'guido': 4127} 此外,字典推導可以用來創(chuàng)建任意鍵和值的表達式詞典: >>> {x: x**2 for x in (2, 4, 6)}{2: 4, 4: 16, 6: 36} 如果關鍵字只是簡單的字符串,使用關鍵字參數指定鍵值對有時候更方便: >>> dict(sape=4139, guido=4127, jack=4098){'sape': 4139, 'jack': 4098, 'guido': 4127} 遍歷技巧在字典中遍歷時,關鍵字和對應的值可以使用 items() 方法同時解讀出來: >>> knights = {'gallahad': 'the pure', 'robin': 'the brave'}>>> for k, v in knights.items():... print(k, v)...gallahad the purerobin the brave 在序列中遍歷時,索引位置和對應值可以使用 enumerate() 函數同時得到: >>> for i, v in enumerate(['tic', 'tac', 'toe']):... print(i, v)...0 tic1 tac2 toe 同時遍歷兩個或更多的序列,可以使用 zip() 組合: >>> 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. 要反向遍歷一個序列,首先指定這個序列,然后調用 reversesd() 函數: >>> for i in reversed(range(1, 10, 2)):... print(i)...97531 要按順序遍歷一個序列,使用 sorted() 函數返回一個已排序的序列,并不修改原值: >>> basket = ['apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana']>>> for f in sorted(set(basket)):... print(f)...applebananaorangepear 參閱文檔 |
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