Python學習札記（1）——Python的數據結構（序列）

1. 相關知識的介紹

   1.1 序列的類型

   序列是Python最基本的數據結構。

   python有6種內建序列：列表、元組、字符串、unicode字符串、buffer對象和xrange對象。

   序列能夠插入、刪除、替換而且全部序列都支持迭代。

   1.2 索引

   索引能夠理解爲序列裏每個元素的標號，從0開始，以-1結束，

   也就是說第一個元素的索引是0，而最後一個元素的索引是-1，

   如c='2011'，c[0]=2，c[1]=0，c[2]=1，c[-1]=1。

   1.3 分片

   使用分片，訪問必定範圍內的元素。分片經過冒號相隔的兩個索引實現。

   如：c='Python'，當要輸出tho時能夠編寫如：print c[2:5],即輸出從索引爲二到索引爲五的全部元素

   將c所有輸出，能夠編寫爲：print c[0:len(c)]或者print c[:]

   輸出最後三位能夠編寫爲：print c[:-3]

   輸出前三位能夠編寫爲：print c[:3]或print c[-3:]
   

   但print c[0:-1]或者print c[0:-2]等沒法輸出所有字符。

   由於[前索引：後索引)輸出從前索引開始到後索引以前結束，不包括後索引自己所指的元素。

   
   

   1.4 步長

   當咱們要跳躍式的輸出元素時，咱們可使用步長。

   步長默認值爲1，能夠爲負數（步長爲負數時將倒序輸出），但不能爲0！
   若是更改步長則在兩個索引後用冒號分隔：如[前索引：後索引：步長]
   如：mynumber = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
         mynumber[::4] =》 [1,5,9]                       #步長爲4，隔3個元素輸出第四個元素
         mynumber[8:3:-1] =》 [9,8,7,6,5]            #從第8個元素倒序到第4個元素
         mynumber[0:10:-2] =》 []                       #0比10在序列中更早出現，因此無輸出
         mynumber[::-2] =》 [10,8,6,4,2]              #倒序輸出
         mynumber[5::-2] =》[6,4,2]
         mynumber[:5:-2] =》[10,8]

   1.5 相加

   同類型的能夠相加，不一樣類型的不能夠相加
   

   1.6 相乘

   1.7 None、空列表和初始化

   None是python的內建值，表示爲空（相似於c的null）
   若是想創建一個長度必定的空列表能夠：[None]*n

   1.8 成員資格

   判斷一個值是否在序列中，使用in運算符，若是存在返回True，不然返回False

2. 列表

   2.1 列表的建立

   list（‘Hello’）；//list函數用於建立一個列表，能夠由其它類型序列建立，如例子中由字符串建立列表。

   或：shoplist=['apple','banana','carrot','pear','grape']

   2.2 列表元素賦值

   用索引能夠改變該索引所在的列表元素的值。

   如：numberlist[2] =  100
   

   2.3 列表元素刪除

   使用del操做符能夠刪除列表中某個索引的元素。

   固然也能夠分片刪除，如del numberlist[2:3]或者numberlist[2:3] = []

   
   

   2.4 分片賦值

   numberlist = list('12345678');
   numberlist[1:4] = []; =》['1','5','6','7','8']//替換空元素，實現刪除
   numberlist[1:1] = list('234'); =》['1','2','3','4','5','6','7','8']//使用相同的索引位置，能夠在該位置實現插入
   numberlist[1:] = list('abc'); =》['1','a','b','c']//從某個索引位置開始替換到結尾

   2.5 綁定

   當我在用替換空元素來刪除元素時，遇到了一個問題：

   爲何事先將numberlist的值用 = 賦給olditem，在修改了numberlist後，olditem的值也一塊兒被修改了呢？

   首先，咱們要清楚的是：

   當咱們建立一個對象並給它賦一個變量的時候，這個變量僅僅參考那個對象，

   而不是表示這個對象自己！也就是說，變量名指向你計算機中存儲那個對象的內存。

   這被稱做名稱到對象的綁定。

   咱們能夠試着證實。

   證實前，咱們得了解一個函數id()，函數id()的解釋以下：

   那咱們能夠看看不管是olditem仍是numberlist所指向的內存地址是否是同一個。

          

     如上圖所示，olditem及numberlist指向的內存地址是同一個，

     這也就不難解釋爲何修改了numberlist的同時olditem也被修改了。

     那咱們如何將numberlist的值賦給olditem才能保證他們所指的不是同一個內存單元地址或者說

     當咱們該別numberlist的值時olditem的值保持不變呢？

     答案就是：得使用切片操做符來創建序列的拷貝！

       

     上圖是否是很好的證實了列表的賦值語句不建立拷貝。必須使用切片操做符來才能創建序列的拷貝？

     2.6 列表方法

     python中方法的概念：方法是與對象有緊密聯繫的函數。
     方法的調用方式：對象.方法（參數）
     列表的方法：

           （1）append用於列表尾追加元素。append方法直接修改原列表而不是返回一個新列表。
           （2）count方法用於統計某個元素出現測次數。
           （3）extend方法用於在列表尾追加另外一個列表（擴展）。list1.extend(list2),修改list1，list2不變。
           extend看起來像鏈接（+）操做，可是鏈接只會生成新的列表副本，而不會改變原有兩個列表。
           用鏈接實現擴展（extend）：a= a+b，雖然能夠實現可是沒有extend方法效率高。
           用分片替換實現擴展（extend）：a[len(a):] = b;能夠實現可是可讀性很差。
           （4）index方法用於找出第一個與給定值匹配的元素的索引位置。若是沒有該值則異常。
           （5）insert方法用於向列表中插入對象。對象.insert(插入位置，插入值)；也能夠用分片賦值實現插入。
           （6）pop方法用於刪除列表中某一元素。默認刪除最後一個元素。該方法返回被刪除的元素的值。
           pop是惟一一個既能修改列表又返回元素值的列表方法。
           默認的append和pop方法結合使用能夠實現棧的操做（LIFO）
           使用insert（0，...）和pop方法能夠實現隊列的操做（FIFO）
           （7）remove用於移除列表中的某個值的第一個匹配項。remove是一個沒有返回值的原位置改變方法，
           它修改列表可是沒有返回值。
           （8）reverse方法將列表中的方法反向存儲。
           （9）sort方法用於在原位置對列表排序，原位置意味着改變列表而不是返回列表副本。（升序排列）
           注意sort沒有返回值，若是當遇到想對某列表進行排序，可是又不想改變原列表的狀況下，則須要
           以下操做：
           y = x[:];//將列表x複製給y   注意若是隻簡單的用y = x，實際上y和x仍是指向的同一個對象！
           y.sort();
           sorted函數能夠生成一個列表的副本，sorted是函數不是方法，它能夠用於任何序列，但返回值都爲列表。
           高級排序：
           sort方法參數：1.能夠指定排序比較函數，lst.sort(cmp);
           2.能夠給每一個元素建立鍵，按照鍵排序，lst.sort(key = len);
           3.能夠指定是否反向排序，lst.sort(reverse = True);
   

3. 元組

   3.1 元組的基本介紹
   

        元組能夠看做是元素值不能改變的列表。由於元素值 不能改變，因此元組沒有方法。

        即便元組只有一個值也要用‘，’分開！

        42 不是元組，（42）也不是元組，（42，）纔是元組。

        3*（40+2）  =》126

        3*（40+2，） =》（42,42,42）

     3.2 tuple函數

        上面說的是元組沒有方法，不是說元組沒有函數！

         tuple函數將列表轉換爲元組.

       

     3.3 元組不可替代的緣由：

        (1)元組能夠在映射中看成鍵使用，但列表不能夠

        (2)元組做爲不少內建函數和方法的返回值存在