Python全棧開發之數據類型

No.1 字符串

Python字符串對象提供了大量方法用於字符串的檢測、替換和排版等操做，另外還有大量內置函數和運算符也支持對字符串的操做，字符串對象是不可變的，因此字符串對象提供的字符串方法都是返回修改後的新字符串

• find() 檢測一個字符串是否包含在另外一個字符串中，若是找到返回開始的索引值，不然返回-1
• rfind() 相似於find()函數，不過是從右邊開始查找
• index() 和find()方法同樣，只不過若是字符串不在另外一個字符串中會報一個異常.
• rindex() 相似於index()，不過是從右邊開始查找
• count() 返回一個字符串在另外一個字符串中出現的次數
• split(str[,num]) 以str爲分隔符切片string，若是num有指定值，則僅分隔num個子字符串
• rsplit(str[,num]) 以str爲分隔符切片字符串，若是num有指定值，則僅分隔num個子字符串
• partition(str) 從str出現的第一個位置起，把字符串分紅一個3元素的元組
• rpartition(str) 相似於partition函數不過是從右邊開始查找.
• join(str) 以str做爲分隔符，將seq中全部的元素合併爲一個新的字符串
• lower() 轉換字符串中全部大寫字符爲小寫.
• upper() 轉換字符串中的小寫字母爲大寫
• capitalize() 首字母大寫
• title() 返回標題化的字符串，每一個單詞首字母都是大寫
• swapcase() 翻轉字符串大小寫
• replace(str1,str[,num]) 把字符串中的str1替換成str2，若是num指定，則替換不超過num次.
• strip() 刪除字符串兩邊的空格
• rstrip() 刪除字符串末尾的空格.
• lstrip() 刪除字符串左邊的空格
• startswith(str) 檢查字符串是否以str開始，若是是，返回 True,不然返回 False
• endswith(str) 檢查字符串是否以str結束，若是是，返回 True,不然返回 False
• isalnum 若是字符串中存在一個數字則返回True，不然返回False
• isalpha() 所有爲字母返回True，不然返回False
• isdigit() 所有爲數字返回True，不然返回False
• isspace() 若是字符串中只包含空格，則返回True，不然返回False
• isupper() 若是字符串中包含至少一個區分大小寫的字符，而且全部這些字符都是大寫，則返回 True，不然返回 False
• islower() 若是字符串中包含至少一個區分大小寫的字符，而且全部這些字符都是小寫，則返回 True，不然返回 False
• center() 返回指定長度的字符串，居中對齊，以空格填充
• ljust() 返回指定長度的字符串，左對齊，以空格填充
• rjust()返回指定長度的字符串，右對齊，以空格填充
• zfill() 反hi制定長度的字符串，左對齊，在左側填充數字0

No.2 列表

列表是最重要的Python內置對象之一，是包含若干元素的有序連續內存空間，當列表增長或刪除元素時，列表對象自動進行內存的擴展和收縮，從而保證相鄰元素之間沒有縫隙

• append(x) 將x添加到列表尾部

• extend(L) 將列表L內全部元素追加到列表尾部

• insert(x,index) 在列表index的位置插入x，若是index爲整數或者大於列表長度，則將x添加到列表尾部，若是index爲負數或者小於列表長度的相反數則在列表頭部插入x

• remove(x) 在列表中刪除第一個值爲x的元素

• pop([index]) 彈出索引爲index的值，若是不指定index則刪除最後一個怨怒是

• clear() 清空列表，保留列表對象

• index(x) 返回x的索引，若是不存在則拋出異常

• count(x) 返回x在列表中出現的次數

• reverse() 將列表逆轉

• sort(key=None,reverse=False) 對列表中的元素進行排序，key表示排序規則，False表示升序，True表示降序

• copy() 淺拷貝

L1 = [1,2,3,4]
L2 = [5,6,7,8]
L1 = L1+L2 會產生並返回一個新列表
L1 += L2 實質上是調用extend,並不會產生新列表，效率比+高，推薦使用+=

• 列表推導式

  [x*x for x in range(10)]
  # 實現嵌套列表的平鋪
  vec=[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
  [num for elem in vec for num in elem] # 輸出[1,2,3,4,5,6,7,8,9]
  # 過濾不符合元素
  import os
  [filename for filename in os.listdir('.') if filename.endswith('.py')]
  # 同時遍歷多個列表或可迭代對象
  [(x,y) for x in range(1,4) for y in range(1,6,2) if x==y] 輸出[(1, 1), (3, 3)]
  # 使用列表推導式實現矩陣轉置
  mattrix = [[1,2,3,4],[5,6,7,8],[9,10,11,12]]
  [[row[i] for row in mattrix] for i in range(10)]# 輸出[[1,5,9],[2,6,10],[3,7,11],[4,8,12]]
  # 列表推導式可使用函數或複雜表達式
  def fun(x):
  if x%2==0:
      return x**2
  else:
      return x+1
  [fun(x) for x in range(4) if x>0] # 輸出[2,4,4,16]
  # 列表推導式支持文件迭代
  with open('my.ini','r') as f:
  print([line for line in f])
  # 使用列表推導式生成100之內的素數
  from math import sqrt
  [p for p in range(2,100) if 0 not in [p%d for d in range(2,int(sqrt(p)+1))]]

• 犀利的切片

  使用切片獲取列表部分元素

  num_list = list(range(10))
  num_list[::] # 返回包含原列表中全部元素的新列表
  num_list[::-1] # 返回包含原列表中全部元素的逆序列表
  num_list[::2] # 隔一個取一個，返回包含原列表中偶數位置的列表
  num_list[1::2] # 隔一個取一個，返回包含原列表中奇數位置的列表
  num_list[3:6] # 指定切片的起始位置
  num_list[0:100] # 切片結束位置大於列表長度時，從列表尾部截斷
  num_list[100] # 拋出異常，不容許越界訪問
  num_list[100:] # 切片開始位置大於列表長度時，返回空列表

  使用切片爲列表增長元素

  num_list[len(num_list):]=[9] # 在列表尾部插入元素
  num_list[:0]=[1,2] # 在列表頭部插入多個元素
  num_list[3:3]=[4] # 在列表的某個位置插入元素

  使用切片替換和修改列表中的元素

  num_list[:3]=[1,2,3] # 替換元素，等號兩邊的列表長度必須相等，不然拋出異常
  num_list[3:] = [4,5,6] # 連續替換
  num_list[::2]=[0]*3 # 隔一個替換一個
  num_list[1::2]=range(3) # 從開始位置隔一個替換一個

  使用切片刪除列表中的元素

  num_list[:3]=[] # 刪除前三個元素
  del num_list[::3] # 刪除前三個元素
  del num_list[::2] # 隔一個刪除一個

No.3 元組

• 元組與列表的異同點

  列表和元組都屬於有序集合，都支持雙向索引訪問內部，以及使用count()、index()、len()、map()、filter()、等大量內置函數和+、*、+=、in等運算符，元組屬於不可變序列，列表屬於可變序列，所以，元組沒有提供append()、insert()、extend()等方法，一樣元組也沒有提供remove()、pop()方法，不能使用del刪除元組中的元素，只能使用del刪除整個元組，元組可使用切片，可是隻能使用切片訪問元素，不支持修改和刪除操做，並且元組在內部作了大量優化，所以，元組的效率比列表要高，訪問速度要比列表高許多，建議使用元組，由於元組的不可變性決定了使用元組更加安全可靠

• 生成器推導式

  生成器推導式在用法上和列表推導式相似，形式上使用()做爲定界符，最大的不一樣時生成器返回的是一個生成器對象，生成器對象和迭代器對象相似，都具備惰性的特色，只在調用時纔會產生新元素，比列表推導式具備更高的效率，空間佔用率低，適用於大數據的場景，使用生成器產生元素時，能夠將其轉換爲列表、元組，也可使用生成器對象的next()方法和next()進行遍歷，或者直接使用for循環遍歷，可是不管哪一種形式，只能從前日後訪問其中的元素，不能夠訪問已經訪問過的元素

  g=(i**2 for i in range(10)) # 建立生成器對象
  print(g) # 輸出<generator object <genexpr> at 0x0000028366F8AAF0>
  tuple_g=tuple(g) # 將生成器對象轉換成元組
  print(tuple_g) # 輸出(0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81)
  list_g=list(g) # 將生成器對象轉換成列表
  print(list_g) # 輸出[]
  g=(i**2 for i in range(10)) # 從新獲取生成器
  list_g=list(g) # 將生成器對象轉換成列表
  print(list_g) # 輸出[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
  g=(i**2 for i in range(10)) # 從新獲取生成器對象
  print(g.__next__()) # 輸出0
  print(next(g)) # 輸出1
  g=(i**2 for i in range(10)) # 從新獲取生成器對象
  for i in g:
  print(i,end=' ') # 輸出0 1 4 9 16 25 36 49 64 81

No.4 字典

字典中的每一個元素表示一種映射關係或對應關係，根據提供的鍵做爲下標，能夠訪問對應的值，若是不存在這個鍵

會拋出異常，內置函數len()、max()、min()、sum()、sorted()、map()、filter()、enumerate()等一樣適用於字典

• get(x[,y]) 若是字典中存在該鍵則返回對應的值，不然返回指定值

• setdefault(x[,y]) 指定的鍵存在，返回對應的值，若是鍵不存在，就添加一個新元素並設置對應值默認爲None

• values() 遍歷字典的值

• keys() 遍歷字典的鍵

• items() 遍歷字典的鍵和值

• pop() 彈出指定鍵對應的元素，並返回被刪除的元素

• clear() 清空字典中的全部元素

• copy() 返回字典對象的淺複製

No.5 集合

集合屬於Python無序可變序列，使用一對大括號做爲定界符，元素之間使用逗號分隔，同一個集合內的每一個元素都是惟一的，元素之間不容許重複，集合中只能包含數字、字符串、元組等不可變類型，內置函數len()、max()、min()、sum()、sorted()、map()、filter()、enumerate()等一樣適用於字典

集合運算

num1 = {1,2,3,4,5}
num2 = {5,6,7,8,9}
print(num1|num2) # {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
print(num1.union(num2)) # {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
print(num1-num2) # {1, 2, 3, 4}
print(num1.difference(num2)) # {1, 2, 3, 4}
print(num1&num2) # {5}
print(num1.intersection(num2)) # {5}

• set() 將列表、元組、字符串、range對象等其餘可迭代對象轉換成集合，若是原來的數據中存在重複數據，轉換成集合後將只保留一個，若是原序列有可變類型，將沒法轉換成集合，拋出異常

• add() 將元素添加到集合中，若是集合中存在該元素將忽略此操做

• update() 將另外一個集合中的元素添加到當前集合中，並自動去除重複元素

• pop() 隨機刪除並返回集合中的一個元素，若是集合爲空則拋出異常

• remove(x) 刪除集合中一個指定的元素，若是不存在則拋出異常

• discard(x) 刪除集合中一個指定的元素，若是不存在則忽略此操做

• clear() 清空集合

  No.6 內置函數

• abs(x) 返回數字x的絕對值或複數x的模
• all(iterable) 若是可迭代對象iterable中全部元素x都等價於True，則返回True，不然，返回False，空迭代對象返回True
• any(iterable) 只要可迭代對象iterable存在元素x使得bool(x)爲True，則返回True，空迭代對象返回False
• ascii(obj) 把對象轉換成ASCII碼錶現形式
• bin(x) 把整數x轉換爲二進制形式
• bool(x) 返回x等價的布爾值
• bytes(x) 生成字節串
• callable(obj) 測試對象obj是否可調用
• compile() 用於把Python代碼編譯成可被exec()或eval()函數執行的代碼對象
• complex(real,[imag]) 返回複數
• chr(x) 返回Unicode編碼爲x的字符串
• delattr(obj,name) 刪除屬性，等價於del obj.name
• dir(obj) 返回指定對象或模塊obj的成員列表，若是不帶參數則返回當前做用域內全部標識符
• divmod(x,y) 返回包含整商和餘數的元組
• enumerate(iterable[,start]) 返回包含元素形式爲(start,iterable[0]),(start+1,iterable[1]),(start+2,iterable[2]),...的迭代器對象，start表示索引的起始值
• eval(s[,globals[,locals]]) 計算並返回字符串s中表達式的值
• exex(x) 執行代碼或代碼對象x
• exit() 退出當前解釋器環境
• filter(func,seq) 返回fiter對象，其中包含序列seq中使得單參數函數func返回值爲True的那些元素，若是函數func爲None則返回包含seq中等價於True的元素的filter對象
• float(x) 把整數或字符串x轉換爲浮點並返回
• frozenset([x]) 建立不可變的集合對象
• getattr(obj,name[,default]) 獲取對象中指定屬性的值，等價於obj.name，若是不存在指定屬性則返回default的值，若是要訪問的屬性不存在而且沒有指定的default則拋出異常
• globals() 返回包含當前做用域內全局變量及其值的字典
• hasattr(obj,name) 測試對象obj是否具備名爲name的成員
• hash(x) 返回對象x的哈希值，若是x不可哈希則拋出異常
• help(obj) 返回對象obj的幫助信息
• hex(x) 把整數x轉換爲十六進制
• id(obj) 返回對象obj的地址
• input([提示]) 顯示提示，接受鍵盤輸入的內容，返回字符串
• int(x[,d]) 返回實數、分數或高精度實數x的整數部分，或把d進制的字符串x轉換爲十進制並返回，d默認爲十進制
• isinstance(obj,class) 測試對象obj是否屬於指定類型
• insubclass(cls,class) 測試類cls是否爲指定類型的子類，用法與isinstance()函數類似
• iter(...) 返回指定對象的可迭代對象
• len(obj) 返回對象obj包含的元素個數，適用於列表、元組、字典、字符串以及range對象，不適用於具備惰性求值特色的生成器對象和map、zip等迭代對象
• list([x])、set([x])、tuple([x])、dict([x]) 把對象x轉換成爲列表、集合、元組或字典並返回，或生成空列表、空集合、空元組、空字典
• locals() 返回包含當前做用域內局部變量及其值的字典
• map(func,*iterables) 返回包含若干函數值的map對象，函數func的參數分別來自與iterables指定的一個或多個迭代對象
• max(...)、min(...) 返回多個值中或者包含有限個元素的可迭代對象中全部元素的最大值、最小值，要求全部元素之間可比較大小，容許指定排序規則，參數爲可迭代對象時還容許指定默認值
• next(iterator[,default]) 返回迭代對象x中的下一個元素，容許指定迭代結束以後繼續迭代時返回的默認值
• oct(x) 把整數x轉換爲八進制串
• open(fn[,mode]) 以指定模式mode打開文件fn並返回文件對象
• ord(x) 返回一個字符x的Unicode字符
• pow(x,y,z) 返回新的y次方，等價與xy或(xy)%z
• print(value,...sep='',end='\n',file=sys.stdout,flush=False) 基本輸出函數，默認輸出到屏幕，相鄰數據使用空格分隔，以換行符結束全部數據的輸出
• quit() 退出當前解釋器環境
• range([start,]end[,step]) 返回range對象，其中包含左閉右開區間[start,end)內以step爲步長的整數
• reduce(func,sequence[,initial]) 將雙參數的函數func以迭代的方式從左到右依次應用至序列seq中每一個元素，並把中間計算結果做爲下一次計算的操做數之一，最終返回單個值做爲結果(from functools import reduce)
• repr(obj) 返回對象obj的規範化字符串表示形式，對於大多數對象有eval(repr(obj))==obj
• reversed(seq) 返回seq(能夠是列表、元組、字符串、range等對象)中全部元素逆序後的迭代器對象，不適用於具備惰性求值特色的生成器對象和map、zip等可迭代對象
• round(x[,小數位數]) 對x進行四捨五入，若不指定小數位數，則返回整數
• sorted(iterable,key=None,reverse=False) 返回排序後的列表，其中iterable表示要排序的序列或迭代對象，key用來指定排序規則或依據，reverse用來指定升序或降序
• str(obj) 把對象obj直接轉換爲字符串
• sum(x,start=0) 返回序列x中全部元素之和，容許指定起始值start，返回start+sum(x)
• type(obj) 返回對象obj的類型
• zip(seq1[,seq2[...]]) 返回zip對象，其中元素爲(seq1[i],seq2[i],...)形式的元祖，最終結果中包含的元素個數取決於全部參數序列或可迭代對象中最短的那個