數據結構看python

作者：白寧超

2016年10月9日14:04:47

摘要：繼<快速上手學python>一文之后，筆者又將python官方文檔認真學習下。官方給出的pythondoc入門資料包含了基本要點。本文是對文檔常用核心要點進行梳理，簡單冗余知識不再介紹，作者假使你用c/java/c#/c++任一種語言基礎。本系列文章屬于入門內容，老鳥可以略看也可以略過，新鳥可以從篇一<快速上手學python>先接觸下python怎樣安裝與運行，以及pycharm編輯器的使用和配置；篇二<數據結構看python>介紹python語言中控制語句、列表、字典、元組、循環等基本操作；篇三<函數修行知python>細解python語言函數的范疇與內容；篇四<模塊異常談python>采用登錄的案例詳解模塊來龍去脈；篇五<‘類’過依然繼續前行，直至ending再出發>介紹類的基本操作，擴展虛擬環境、標準類庫和下個系列預告。（本文原創，轉載注明出處：數據結構看python)

目錄：

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【Python五篇慢慢彈（1）】快速上手學python 【Python五篇慢慢彈（2）】數據結構看python 【Python五篇慢慢彈（3）】函數修行知python 【Python五篇慢慢彈（4）】模塊異常談python 【Python五篇慢慢彈（5）】‘類’過依然繼續前行，直至ending再出發

1 深入條件控制

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?小記：編程風格

• 使用 4 空格縮進，而非 TAB:在小縮進（可以嵌套更深）和大縮進（更易讀）之間，4空格是一個很好的折中。TAB 引發了一些混亂，
• 使用空行分隔函數和類，以及函數中的大塊代碼，可能的話，注釋獨占一行
• 把空格放到操作符兩邊，以及逗號后面，但是括號里側不加空格：a = f(1, 2) + g(3, 4)
• 統一函數和類命名:推薦類名用 駝峰命名， 函數和方法名用 小寫_和_下劃線。
• Python 的默認情況下，UTF-8最好

while 和 if 語句中使用:比較和包含。
比較操作符 in 和 not in 審核值是否在一個區間之內。
比較操作可以傳遞。例如 a < b == c 審核是否 a 小于 b 并且 b 等于 c。
邏輯操作符 and 和 or 組合，not 具有最高的優先級， or 優先級最低，所以 A and not B or C 等于 (A and (notB)) or C。
邏輯操作符 and 和 or 參數從左向右解析，結果確定就停止。例如，如果 A 和 C 為真而 B 為假， A and B and C 不會解析 C。
可以把比較或其它邏輯表達式的返回值賦給一個變量，例如:

>>> string1, string2, string3 = '', 'Trondheim', 'Hammer Dance' >>> non_null = string1 or string2 or string3 >>> non_null 'Trondheim'

解釋：and 和 or 參數從左向右解析，結果確定就停止。string1 or string2 為True，打印string2是值，后面忽略即string3。

?比較序列和其它類型：序列對象可以與相同類型的其它對象比較。

首先比較前兩個元素，如果不同，就決定了比較的結果；如果相同，就比較后兩個元素，依此類推，直到所有序列都完成比較。

>>> (1,3,67)<(1,4,2) True >>> (1,3,67)>(1,4,2) False >>> [1, 2, 3] < [1, 2, 4] True

如果兩個元素本身就是同樣類型的序列，就遞歸字典序比較。如果兩個序列的所有子項都相等，就認為序列相等。

>>> (1, 2, 3) == (1.0, 2.0, 3.0) True

如果一個序列是另一個序列的初始子序列，較短的一個序列就小于另一個。字符串的字典序按照單字符的 ASCII 順序。

>>> (1, 2) < (1, 2, -1) True >>> (1, 2, ('aa', 'ab')) < (1, 2, ('abc', 'a'), 4) True

2 基本的列表對象方法

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?List列表基本操作概要：

list.append(x)：元素添加到鏈表的結尾，相當于 a[len(a):] = [x]。
list.extend(L)：給定列表所有元素添加，相當于 a[len(a):] = L。
list.insert(i, x)：指定位置插入。其中list.insert(0, x)=插入鏈表首，list.insert(len(a), x)=list.append(x)=插入鏈表尾
list.remove(x)：刪除鏈表指定元素。
list.pop([i])：指定索引下刪除元素，a.pop() 返回最后一個元素。
list.clear()：刪除所有元素。相當于 del a[:]。
list.index(x)：返回鏈表首個值 x 的索引。
list.count(x)：統計元素 x出現的次數。
list.sort()：排序。
list.reverse()：倒排鏈表。
list.copy()：淺拷貝。等同于 a[:]。
操作運行代碼：

a = [66.25, 333, 333, 1, 1234.5] print(a.count(333), a.count(66.25), a.count('x')) a.insert(2, -1) a.append(333) [66.25, 333, -1, 333, 1, 1234.5, 333] a.index(333) a.remove(333) a.reverse() [333, 1234.5, 1, 333, -1, 66.25] a.sort() a.pop()

?List鏈表的多重共用

鏈表當作堆棧用：鏈表特性先進后出跟堆棧性質一致，進：append，出：pop:

程序實例演示：

>>> 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 [3, 4，5]

鏈表當作隊列使用：如上演示，知道鏈表具備先進后出的性質，即符合堆棧性質。大家記得否鏈表索引可以為負數，如此你是不是想到先進先出啦？對嘍，這就是隊列的性質我們完全可以當著隊列用。列表這樣用效率不高。在頭部插入和彈出很慢，因為一個元素出隊，要移動整個列表中的所有元素。要實現隊列，使用 集合collections.deque，它為在首尾兩端快速插入和刪除而設計。例如:

程序運行實例：

>>> 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'])

列表推導：如下實例快速解析理解

>>> [(user,name) for user in ['bnc','ad','admin'] for name in ['boy','xiaoming','bnc','admin'] if user==name] [('bnc', 'bnc'), ('admin', 'admin')] 等同 >>> combs = [] >>> for user in ['bnc','ad','admin']: ... for name in ['boy','xiaoming','bnc','admin']: ... if user == name: ... combs.append((user, name)) ...>>> combs [('bnc', 'bnc'), ('admin', 'admin')]>>> # call a method on each element >>> freshfruit = [' banana', ' loganberry ', 'passion fruit '] >>> [weapon.strip() for weapon in freshfruit] ['banana', 'loganberry', 'passion fruit']

?

鏈表做文本處理矩陣計算：交換行列

#由三個長度為 4 的列表組成的 3x4 矩陣,交換行列

>>> matrix = [ ... [1, 2, 3, 4], ... [5, 6, 7, 8], ... [9, 10, 11, 12], ... ] >>> [[row[i] for row in matrix] for i in range(4)] [[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]] 等于 >>> 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]]

3 del語句

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?del語句：不同于有返回值的 pop() 方法，其按索引來刪除子項

>>> a = [-1, 1, 66.25, 333, 333, 1234.5] >>> del a[0] >>> a [1, 66.25, 333, 333, 1234.5] >>> del a[2:4] # 切片 >>> a [1, 66.25, 1234.5] >>> del a[:] >>> a []

　　

4 元組、序列、集合和字典

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?元組和列表的區別：

元組：不同種類元素，不可變；
列表：相同種類的元素，可變

>>> 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))

set集合

特點：set集合是無序不重復元素的集。
基本功能：關系測試和消除重復元素。還支持 union（聯合），intersection（交），difference（差）和 sysmmetric difference（對稱差集）等數學運算。
集合創建：大括號或 set() 函數。注意：空集合的創建必須使用 set() 而不是 {}。{}可以用于創建空字典。

集合實例演示:

>>> 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'}

類似 列表推導式，這里有一種集合推導式語法:

>>> a = {x for x in 'abracadabra' if x not in 'abc'} >>> a {'r', 'd'}

字典

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。字典本質是無序鍵值對 （key:value 對）集合，同一字典內鍵必須是互不相同的。
字典創建： {} 。
主要操作：據鍵存儲和析取值。可用 del 來刪除鍵：值對（key:value）。
排序： sorted(d.keys()) ）。
檢查字典：用 in 關鍵字檢查字典中是否存在某個關鍵字。
字典實例演示:

>>> 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

dict() 構造函數可以直接從 key-value 對中創建字典:

>>> dict([('sape', 4139), ('guido', 4127), ('jack', 4098)]) {'sape': 4139, 'jack': 4098, 'guido': 4127} >>> dict(sape=4139, guido=4127, jack=4098) {'sape': 4139, 'jack': 4098, 'guido': 4127}>>> tel={x:x**2 for x in range(2,12,3)} >>> list(tel.keys()) [8, 2, 11, 5] >>> sorted(tel.keys()) [2, 5, 8, 11]

5 循環技巧

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?字典循環，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 pure robin the brave

在序列中循環時，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 tic 1 tac 2 toe

同時循環兩個或更多的序列，可以使用 zip() 整體打包:

>>> 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.

需要逆向循環序列的話，先正向定位序列，然后調用 reversed() 函數:

>>> for i in reversed(range(1, 10, 2)): print(i) 9 7 5 3 1

要按排序后的順序循環序列的話，使用 sorted() 函數，它不改動原序列，而是生成一個新的已排序的序列:

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

若要在循環內部修改正在遍歷的序列（例如復制某些元素），建議您首先制作副本。在序列上循環不會隱式地創建副本。切片表示法使這尤其方便:

>>> words = ['cat', 'window', 'defenestrate'] # Loop over a slice copy of the entire list. >>> for w in words[:]: if len(w) > 6: words.insert(0, w) >>> words ['defenestrate', 'cat', 'window', 'defenestrate']

6 參考文獻和推薦資料

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?Python 官方網站 ：包含代碼、文檔和 Web 上與 Python 有關的頁面鏈接該網站鏡像于全世界的幾處其它問題，類似歐洲、日本和澳大利亞。鏡像可能會比主站快，這取決于你的地理位置

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的【Python五篇慢慢弹】数据结构看python的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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