Python 入门第四天：列表、元组、字符串、集合与字典

程序通常需要同时处理多个数据。例如保存一个班级的学生姓名、记录一件商品的信息或者统计文章中出现过哪些单词。如果为每个数据分别创建变量代码会变得非常混乱。Python 提供了多种“数据容器”可以把多个数据组织在一起。常用的数据容器包括列表、元组、字符串、集合和字典。一、认识数据容器数据容器就是可以存放多个数据的数据类型。例如students [小明, 小红, 小刚]变量students中同时保存了三个学生姓名。Python 常用容器的特点如下容器符号是否有序能否重复能否修改列表[]是可以可以元组()是可以不可以字符串引号是可以不可以集合{}不依赖下标顺序不可以可以字典{键: 值}按键存取键不能重复可以不同容器适合不同的场景。学习时不必一次记住所有方法先理解它们之间的区别再通过练习熟悉常用操作。二、列表的定义列表可以保存多个数据并且列表中的数据可以修改。定义列表时使用中括号元素之间使用英文逗号分隔names [小明, 小红, 小刚] numbers [10, 20, 30]列表可以保存不同类型的数据data [Python, 100, 3.14, True]不过实际开发中通常会让一个列表保存含义相近的数据以便阅读和处理。定义空列表有两种方式list1 [] list2 list()列表中的每一个数据都叫作元素。三、使用下标访问列表列表中的每个元素都有自己的编号这个编号叫作下标或索引。Python 的下标从0开始names [小明, 小红, 小刚] print(names[0]) print(names[1]) print(names[2])运行结果小明 小红 小刚如果访问了不存在的下标程序会出现IndexErrorprint(names[5])Python 还支持负数下标。-1表示最后一个元素-2表示倒数第二个元素print(names[-1]) # 小刚 print(names[-2]) # 小红列表中还可以继续保存列表这叫作嵌套列表students [ [小明, 18], [小红, 17] ] print(students[0]) # [小明, 18] print(students[0][0]) # 小明 print(students[1][1]) # 17第一个下标选择外层元素第二个下标继续选择内层元素。四、列表的常用操作1. 查找元素下标index()可以查找元素第一次出现的位置names [小明, 小红, 小刚] position names.index(小红) print(position) # 1如果元素不存在程序会出现ValueError。因此可以先使用in判断if 小李 in names: print(names.index(小李)) else: print(没有找到小李)2. 修改元素列表可以根据下标修改数据names [小明, 小红, 小刚] names[1] 小李 print(names)结果为[小明, 小李, 小刚]3. 添加元素使用append()在列表末尾添加一个元素names.append(小王)使用insert()在指定位置插入元素names.insert(1, 小美)使用extend()把另一个容器中的元素逐个添加到列表末尾names.extend([小张, 小赵])要注意append()和extend()的区别numbers [1, 2] numbers.append([3, 4]) print(numbers) # [1, 2, [3, 4]]append()会把整个列表当作一个元素。numbers [1, 2] numbers.extend([3, 4]) print(numbers) # [1, 2, 3, 4]extend()会把元素逐个加入原列表。4. 删除元素根据下标删除names [小明, 小红, 小刚] del names[1] print(names)pop()可以删除并返回指定下标的元素deleted_name names.pop(0) print(deleted_name)remove()根据元素内容删除第一次出现的数据names.remove(小刚)清空整个列表可以使用clear()names.clear()5. 统计元素数量len()可以获取列表长度numbers [10, 20, 30, 40] print(len(numbers)) # 4count()可以统计某个元素出现的次数numbers [10, 20, 10, 30, 10] print(numbers.count(10)) # 3五、遍历列表使用for循环可以逐个处理列表中的元素names [小明, 小红, 小刚] for name in names: print(name)也可以配合条件判断进行统计scores [88, 45, 92, 60, 55] pass_count 0 for score in scores: if score 60: pass_count 1 print(f一共有{pass_count}人成绩及格)如果需要根据下标遍历可以结合range()和len()for index in range(len(names)): print(index, names[index])六、元组元组和列表很相似也可以保存多个不同类型的数据。最大的区别是元组定义后不能修改。元组使用小括号定义info (小明, 18, 北京)也可以省略小括号info 小明, 18, 北京定义空元组data () data tuple()定义只有一个元素的元组时必须在元素后面添加逗号number (10,)如果没有逗号number (10)它只是整数10不是元组。元组支持下标、index()、count()和len()data (Python, Java, Python) print(data[0]) print(data.index(Java)) print(data.count(Python)) print(len(data))但不能直接修改元组元素data[0] C # 报错元组适合保存不希望被意外修改的数据例如坐标、日期或者固定配置。七、字符串也是数据容器字符串可以看作由多个字符组成的容器text Python print(text[0]) # P print(text[-1]) # n字符串和元组一样内容不能直接修改text[0] J # 报错如果需要修改字符串通常会创建一个新字符串。常用字符串操作查找字符串出现的位置text hello python print(text.index(python))替换内容new_text text.replace(python, world) print(new_text)replace()不会修改原字符串而是返回一个新字符串。按照指定内容分割字符串data Python,Java,C languages data.split(,) print(languages)去除字符串两端的空格name 小明 print(name.strip())去除两端指定字符text ###Python### print(text.strip(#))统计内容出现的次数text banana print(text.count(a)) # 3 print(len(text)) # 6八、序列切片列表、元组和字符串都具有连续、有序、可以使用下标访问等特点通常可以称为序列。序列支持切片操作序列[开始下标:结束下标:步长]切片遵循“左闭右开”原则包含开始位置但不包含结束位置。例如numbers [0, 1, 2, 3, 4, 5] print(numbers[1:4]) # [1, 2, 3] print(numbers[:3]) # [0, 1, 2] print(numbers[3:]) # [3, 4, 5] print(numbers[::2]) # [0, 2, 4]切片也可以用于字符串和元组text Python print(text[0:3]) # Pyt使用负数步长可以反转序列print(text[::-1]) # nohtyP切片得到的通常是一个新的序列不会直接修改原数据。九、集合集合使用大括号定义主要特点是元素不能重复numbers {1, 2, 3, 3, 2} print(numbers)重复数据会被自动去除。定义空集合时不能使用{}因为{}表示空字典。正确写法是data set()集合不支持下标访问numbers[0] # 报错常用操作包括numbers {1, 2, 3} numbers.add(4) # 添加元素 numbers.remove(2) # 删除指定元素 value numbers.pop() # 取出一个元素 numbers.clear() # 清空集合集合还可以进行数学中的集合运算set1 {1, 2, 3} set2 {3, 4, 5} print(set1.difference(set2)) # set1有、set2没有 print(set1.union(set2)) # 合并两个集合difference()不会修改原集合而difference_update()会直接修改调用它的集合。集合特别适合数据去重names [小明, 小红, 小明, 小刚] unique_names set(names) print(unique_names)十、字典字典使用“键值对”保存数据。每个键对应一个值student { name: 小明, age: 18, score: 95 }字典中的数据不是通过数字下标获取而是通过键获取print(student[name]) print(student[score])字典的键不能重复。如果重复定义同一个键后面的值会覆盖前面的值data { name: 小明, name: 小红 } print(data[name]) # 小红定义空字典有两种方式data1 {} data2 dict()字典的常用操作新增或修改数据student[city] 北京 student[score] 98删除数据del student[age]安全获取数据print(student.get(name)) print(student.get(phone, 暂无手机号))如果使用student[phone]获取不存在的键程序会出现KeyError使用get()时可以提供默认值。获取所有键、值和键值对print(student.keys()) print(student.values()) print(student.items())遍历字典for key, value in student.items(): print(f{key}{value})清空字典和统计键值对数量print(len(student)) student.clear()字典适合保存具有明确属性的数据例如学生信息、商品信息和用户资料。十一、如何选择数据容器面对不同需求时可以按照下面的方式选择数据需要保持顺序并且可能修改使用列表数据需要保持顺序但不允许修改使用元组需要保存文本使用字符串需要去除重复数据或者进行集合运算使用集合需要通过名称查找对应的数据使用字典。例如一个班级的学生姓名可以使用列表students [小明, 小红, 小刚]一个学生的详细信息可以使用字典student { name: 小明, age: 18, scores: [90, 88, 95] }不同容器还可以互相嵌套从而表示更加复杂的数据结构。十二、总结数据容器是 Python 中非常重要的基础知识。列表有序、可重复并且可以修改元组有序但不能修改字符串用于保存文本集合中的元素不能重复字典通过键值对保存数据。