第4章-列表和元組

第4章列表和元組

學(xué)習(xí)任務(wù)1．掌握序列的通用操作。2．掌握列表推導(dǎo)式。3．掌握元組推導(dǎo)式。4．了解元組和列表的區(qū)別。4.1序列在Python中，序列類型包括字符串、列表、元組、集合和字典，這些序列支持一些幾種通用的操作，但是值得注意的是，集合和字典不支持索引、切片、相加以及相乘操作。序列是Python中最基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。序列從零開始索引，因此第一個(gè)元素的索引是0，第二個(gè)索引是1，依此類推。序列包含的通用操作包括索引、切片、加、乘、檢查成員等。此外，Python已經(jīng)內(nèi)置計(jì)算序列的長度以及計(jì)算序列中最大或者最小的元素的方法。4.1.1索引序列中，通過索引訪問每一個(gè)元素。從起始元素開始，索引值從0開始遞增，如圖所示。4.1.1索引另外，Python還支持負(fù)數(shù)索引值，負(fù)數(shù)索引是從右向左計(jì)數(shù)，也就是說，負(fù)數(shù)索引從最后一個(gè)元素開始計(jì)數(shù)，最后一個(gè)元素的索引值為-1開始，倒數(shù)第2個(gè)元素的索引為-2，以此類推，如圖所示。4.1.1索引不管是使用正索引值，還是負(fù)索引值，都可以訪問序列中的任意元素。以字符串為例，訪問字符串“武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院”的首元素和尾元素，可以使用如下的代碼。4.1.2序列切片我們還可以使用切片操作訪問序列中得元素，切片是Python極其有用的功能，它使我們能夠使用簡單明了的語法來操作序列。切片簡單來說就是從序列中切取我們需要的值，并生成一個(gè)新的序列。序列實(shí)現(xiàn)切片操作的語法格式如下：sname[start:end:step]4.1.2序列切片例如，對字符串“武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院”進(jìn)行切片：4.1.3序列相加Python中，通過使用加法運(yùn)算符+可以進(jìn)行序列的連接操作，做連接操作需要序列的類型相同，它會將兩個(gè)序列中的元素進(jìn)行連接，但不會去除重復(fù)的元素。序列的“類型相同”，指的是“+”運(yùn)算符的兩側(cè)序列要么都是列表類型，要么都是元組類型，要么都是字符串。4.1.3序列相加下面，我們通過一個(gè)例子講解序列相加，例如：4.1.4序列相乘Python中，可以使用數(shù)字n乘以一個(gè)序列，結(jié)果會生成新的序列，新序列的內(nèi)容是原來的序列被重復(fù)n次的結(jié)果。例如：4.1.5檢查元素是否包含在序列中Python中，可以使用in關(guān)鍵字來判斷某個(gè)元素是否包含在序列中，其語法格式為：valueinsequence其中，value表示要檢查的元素，sequence表示指定的序列。例如，檢查字符‘大’是否包含在字符串“大數(shù)據(jù)技術(shù)”中，可以執(zhí)行如下代碼：4.1.6和序列相關(guān)的內(nèi)置函數(shù)4.2列表在實(shí)際開發(fā)中，經(jīng)常需要將一組數(shù)據(jù)存儲起來，以便后邊的代碼使用。說到這里，一些讀者可能聽說過數(shù)組（Array），數(shù)組可以把多個(gè)數(shù)據(jù)按順序存儲到一起，然后通過下標(biāo)就可以訪問數(shù)組中的每個(gè)元素。值得注意的是，Python中沒有數(shù)組，但是Python中引入了功能更加強(qiáng)大的列表。列表是Python中內(nèi)置的有序、可變序列，列表的所有元素放在一對中括號“[]”中，并使用逗號分隔，Python中列表的定義格式如下所示：[element1,element2,element3,...,elementn]4.2列表列表中元素的個(gè)數(shù)和類型沒有限制，只要是Python支持的數(shù)據(jù)類型就可以，列表可以存儲整數(shù)、小數(shù)、字符串、列表、元組等任何類型的數(shù)據(jù)，并且同一個(gè)列表中元素的類型也可以不同。例如：["/",5,[6,7,8],6.8]可以發(fā)現(xiàn)，列表中可以同時(shí)包含字符串、整數(shù)、列表、浮點(diǎn)數(shù)這些數(shù)據(jù)類型。值得注意的是，在使用列表時(shí)，雖然可以將不同類型的數(shù)據(jù)放入到同一個(gè)列表中，但是通常情況下不建議這么做，在一個(gè)列表中一般只存入同一類型的數(shù)據(jù)，這樣可以提高程序的可讀性。4.2.1Python創(chuàng)建列表1.使用[]直接創(chuàng)建列表：使用[]創(chuàng)建列表時(shí)，通常使用=將創(chuàng)建出來的列表賦值給某個(gè)變量，具體語法格式如下所示：listname=[element1,element2,element3,...,elementn]其中，listname表示列表的變量名，element1~elementn表示列表元素。4.2.1Python創(chuàng)建列表例如，可以通過下列語句使用[]創(chuàng)建列表：另外，在創(chuàng)建列表時(shí)，列表中元素可以有多個(gè)，也可以一個(gè)都沒有，例如如下語句，這里創(chuàng)建了一個(gè)空列表emptylist：4.2.1Python創(chuàng)建列表2.使用list()函數(shù)創(chuàng)建列表除了使用[]創(chuàng)建列表外，Python還提供了一個(gè)內(nèi)置的函數(shù)list()，使用它可以將其它數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為列表類型。4.2.1Python創(chuàng)建列表4.2.2訪問列表元素列表是Python序列的一種，我們可以使用索引訪問列表中的某個(gè)元素，得到索引對應(yīng)的元素的值，也可以使用切片訪問列表中的一組元素（得到的是一個(gè)新的列表）。使用索引訪問列表元素的格式為：listname[i]4.2.2訪問列表元素其中，listname表示列表名字，i表示索引值。列表的索引可以是正數(shù)，也可以是負(fù)數(shù)，當(dāng)索引值為負(fù)值時(shí)，負(fù)數(shù)索引從最后一個(gè)元素開始計(jì)數(shù)，最后一個(gè)元素的索引值為-1開始，倒數(shù)第2個(gè)元素的索引為-2，以此類推。使用切片訪問列表元素的格式為：listname[start:end:step]其中，listname表示列表名字，start表示起始索引，end表示結(jié)束索引，step表示步長。4.2.3Python刪除列表對于已經(jīng)創(chuàng)建的列表，如果不再使用，可以使用del關(guān)鍵字將其刪除。實(shí)際開發(fā)中并不經(jīng)常使用del來刪除列表，因?yàn)镻ython自帶的垃圾回收機(jī)制會自動(dòng)銷毀無用的列表，即使開發(fā)者不手動(dòng)刪除，Python也會自動(dòng)將其回收。del關(guān)鍵字的語法格式為：dellistname其中，listname表示要?jiǎng)h除列表的名稱。4.2.4遍歷列表2．使用enumerate遍歷列表。如果我們想將列表轉(zhuǎn)換為可迭代的元組列表（或基于條件檢查獲得索引，例如在線性搜索中，可能需要保存最小元素的索引），則可以使用enumerate（）函數(shù)。如下面的例子所示：4.2.4遍歷列表4.2.5添加、修改和刪除列表元素在實(shí)際開發(fā)中，經(jīng)常需要對Python列表進(jìn)行更新，包括向列表中添加元素、修改表中元素以及刪除元素。1.添加元素4.1節(jié)告訴我們，使用+運(yùn)算符可以將多個(gè)序列連接起來，使用+運(yùn)算符可以實(shí)現(xiàn)為列表添加元素，除了使用加號“+”將兩個(gè)序列連接，我們推薦使用append()方法，使用append()方法可以將添加的元素放到列表的末尾，下面通過一個(gè)例子展示其用法。4.2.5添加、修改和刪除列表元素4.2.5添加、修改和刪除列表元素2.修改元素修改元素只需要通過索引獲取該元素，然后再為其重新賦值即可，如下面例子所示。4.2.5添加、修改和刪除列表元素3.刪除元素使用del操作符根據(jù)索引刪除列表元素，如下面例子所示。4.2.6對列表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算1.獲取指定元素出現(xiàn)次數(shù)列表可以調(diào)用count()方法獲取指定元素出現(xiàn)次數(shù)，如下面的例子所示。4.2.6對列表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算2.獲取指定元素首次出現(xiàn)的下標(biāo)列表可以調(diào)用index()方法獲取指定元素首次出現(xiàn)的下標(biāo)，如下面的例子所示。4.2.6對列表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算3.統(tǒng)計(jì)數(shù)值列表的元素和列表可以調(diào)用sum()方法統(tǒng)計(jì)數(shù)值列表的元素和，如下面的例子所示。4.2.7對列表進(jìn)行排序列表可以調(diào)用sort()方法排序，注意原列表里面的元素順序會發(fā)生改變，如下面的例子所示。4.2.7對列表進(jìn)行排序使用列表推導(dǎo)式可以快速生成一個(gè)列表，其語法如下所示。list=[expressionforvarinrange]下面看個(gè)例子。4.3元組Python的元組與列表類似，不同之處在于元組的元素不能修改。元組和列表同屬序列類型，且都可以按照特定順序存放一組數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)類型不受限制，只要是Python支持的數(shù)據(jù)類型就可以。那么，元組和列表有哪些區(qū)別呢？元組和列表最大的區(qū)別就是，列表中的元素可以進(jìn)行任意修改，而元組中的元素?zé)o法修改，除非將元組整體替換掉。元組使用小括號()創(chuàng)建，元組創(chuàng)建很簡單，只需要在括號中添加元素，并使用逗號隔開即可。4.3.1元組的創(chuàng)建和刪除1.使用賦值運(yùn)算符直接創(chuàng)建元組創(chuàng)建元組時(shí)，可以使用賦值運(yùn)算符=將一個(gè)元組直接賦值給一個(gè)變量，Python中元組的定義格式如下所示：（element1,element2,element3,...,elementn）格式中，element1~elementn表示元組中的元素，元組中元素的個(gè)數(shù)和類型沒有限制，只要是Python支持的數(shù)據(jù)類型就可以，元組可以存儲整數(shù)、小數(shù)、字符串、列表、元組等任何類型的數(shù)據(jù)，并且同一個(gè)元組中元素的類型也可以不同。4.3.1元組的創(chuàng)建和刪除4.3.1元組的創(chuàng)建和刪除在Python中，雖然通常用小括號()來定義元組，但是實(shí)際上，小括號也不是必須的，只要用逗號將一系列值連起來，Python就認(rèn)為它是元組，如下面的例子所示。4.3.1元組的創(chuàng)建和刪除另外要注意的是，如果定義一個(gè)元組中只有一個(gè)元素，要在這個(gè)元素的后面加上逗號“,”，如下面的例子所示。4.3.1元組的創(chuàng)建和刪除2.創(chuàng)建空元組在Python中也可以創(chuàng)建空元祖，空元祖可以作為參數(shù)傳給函數(shù)，也可以作為函數(shù)的返回值，例如下面的例子，定義了一個(gè)空元祖emptytuple。emptytuple=()4.3.1元組的創(chuàng)建和刪除3.創(chuàng)建數(shù)值元組在Python中，可以使用tuple()函數(shù)將range()函數(shù)返回的值直接轉(zhuǎn)換成一個(gè)元組。tuple()函數(shù)的語法如下所示：tuple(data)其中data是可以轉(zhuǎn)換成元組中元素的數(shù)據(jù)，它可以是range()函數(shù)返回的值、字符串、元組或者其他可迭代類型。例如下面的例子創(chuàng)建了一個(gè)元組，包含了20到30間的所有奇數(shù)。4.3.1元組的創(chuàng)建和刪除4.刪除元組如果一個(gè)元組不再使用，那么可以使用del語句將其刪除，其語法如下所示。deltuplename其中，tuplename是要被刪除的元組名稱。如下面的例子所示，這個(gè)例子中，元組cources已經(jīng)被刪除，因此打印它的值會拋出異常。4.3.2訪問元組元素2.創(chuàng)建空元組在Python中可以通過print()函數(shù)將元組中元素的值打印出來。如下面的例子所示。4.3.3修改元組元素元組是不可變序列，所以我們不能對它的單個(gè)元素值進(jìn)行修改，如果修改元組中的單個(gè)元素，會拋出異常。如下面的例子所示。2.3基本數(shù)據(jù)類型兩個(gè)字符串可以使用“+”進(jìn)行連接合并操作，兩個(gè)字符串連接時(shí)之間沒有空格。4.3.4元組推導(dǎo)式在Python中，我們可以通過元組推導(dǎo)式快速生成一個(gè)元組，需要注意的是，轉(zhuǎn)換為元組要使用tuple()函數(shù)。在這個(gè)例子中，使用元組生成器生成的并不是一個(gè)元組或者列表，而是一個(gè)生成器對象，將生成器對象轉(zhuǎn)換為元組要使用tuple()函數(shù)。小結(jié)本章主要介紹了序列，以及兩種常見序列列表和元組。本章首先介紹了序列的概念及其通用操作，例如索引、切片、序列相加、序列相乘以及序列相關(guān)的內(nèi)置函數(shù)，然后介紹了列表的常用操作以及列表推導(dǎo)式的應(yīng)用，最后介紹了元組和列表的區(qū)別、元組的常用操作以及元組推導(dǎo)式的應(yīng)用。列表和元組在Python開發(fā)中運(yùn)用的非常廣泛，