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python 线性数据结构
[TOC]
<center> 码好 python 的每一篇文章.</center>
1 线性数据结构
本章要介绍的线性构造:list、tuple、string、bytes、bytearray。
- 线性表:是一种形象的数学概念,是一组元素的序列的形象,由有穷个元素组成(0 个或任意个)。
线性表又可分为 程序表和链接表。
- 程序表:一组元素在内存中有序的存储。列表 list 就是典型的程序表。
- 链接表:一组元素在内存中扩散存储链接起来,彼此晓得连贯的是谁。
对于这两种表,数组中的元素进行查找、减少、删除、批改,看看有什么影响:
- 查找元素
对于程序表,是有序的在内存中存储数据,可疾速通过索引编号获取元素,效率高。。
对于链接表是扩散存储的,只能通过一个个去迭代获取元素,效率差。
- 减少元素
对于程序表,如果是在开端减少元素,对于整个数据表来说没什么影响,然而在结尾或是两头插入元素,前面的所有元素都要从新排序,影响很大(想想数百万或更大数据量)。
对于链接表,不论在哪里退出元素,不会影响其余元素,影响小。
- 删除元素
对于程序表,删除元素和减少元素有着一样的问题。
对于链接表,不论在哪里删除元素,不会影响其余元素,影响小。 - 批改元素
对于程序表,可疾速通过索引获取元素而后进行批改,效率高。对于链接表,只能通过迭代获取元素而后进行批改,效率低。
总结:程序表对于查找与批改效率最高,减少和删除效率低。链接表则相同。
2. 内建罕用的数据类型
2.1 数值型
-
int 整数类型
阐明:整数包含负整数、0、正整数(… -2,-1,0,1,2, …)。
x1 = 1 x2 = 0 x3 = -1 print(type(x1), x1) print(type(x2), x2) print(type(x3), x3) # 输入后果如下:<class 'int'> 1 <class 'int'> 0 <class 'int'> -1
int()办法:能够将数字或字符串转为整数,缺省 base=10, 示意 10 进制,无参数传入则返回 0。
x1 = int() x2 = int('1') x3 = int('0b10',base=2) #base=2,表二进制,与传入参数类型统一。x4 = int(3.14) print(type(x1), x1) print(type(x2), x2) print(type(x3), x3) print(type(x4), x4) # 输入后果如下:<class 'int'> 0 <class 'int'> 1 <class 'int'> 2 <class 'int'> 3
-
float 浮点类型
阐明:由整数和小数局部组成,传入的参数能够为int
、str
、bytes
、bytearray
。x1 = float(1) x2 = float('2') x3 = float(b'3') print(type(x1), x1) print(type(x2), x2) print(type(x3), x3) # 输入后果如下:<class 'float'> 1.0 <class 'float'> 2.0 <class 'float'> 3.0
-
complex (复数类型)
阐明:由实数和虚数局部组成,都是浮点数。
传入参数能够为
int
、str
,如果传入两参,后面一个为实数局部,后一个参数为虚数局部。x1 = complex(1) x2 = complex(2,2) x3 = complex('3') print(type(x1), x1) print(type(x2), x2) print(type(x3), x3) # 输入后果如下:<class 'complex'> (1+0j) <class 'complex'> (2+2j) <class 'complex'> (3+0j)
-
bool (布尔类型)
阐明:为 int 的子类,返回的是 True 和 False,对应的是 1 和 0。
x1 = bool(0) x2 = bool(1) x3 = bool() x4 = 2 > 1 print(type(x1), x1) print(type(x2), x2) print(type(x3), x3) print(type(x4), x4) # 输入后果如下:<class 'bool'> False <class 'bool'> True <class 'bool'> False <class 'bool'> True
2.2 序列(sequence)
2.2.1 list 列表
阐明: 列表是由若干元素对象组成,且是 有序可变
的线性数据结构,应用中括号 []
示意。
-
初始化
lst = [] # 空列表形式 1 #或者 lst = list() # 空列表形式 2 print(type(lst),lst) # 输出后果如下:<class 'list'> []
-
索引
阐明: 应用正索引 (从左至右)、负索引(从右至左) 拜访元素,工夫复杂度为
O(1)
,效率极高的应用形式。依照给定区间获取到数据,叫做切片。
正索引:
从左至右,从 0 开始索引,区间为[0,长度 -1],左包右不包。
lst = ['a','b','c','d'] print(lst[0]) # 获取第一个元素 print(lst[1:2]) # 获取第二个元素, 左包右不包,切片 print(lst[2:]) # 获取第三个元素到最初一个元素,切片 print(lst[:]) # 获取所有元素,切片 # 输入后果如下:a ['c'] ['c', 'd'] ['a', 'b', 'c', 'd']
负索引:
从右至左,从 - 1 开始索引,区间为[- 长度,-1]
lst = ['a','b','c','d'] print(lst[-1]) print(lst[-2:]) # 输入后果如下:d ['c', 'd']
-
查问
index()办法:
L.index(value, [start, [stop]]) -> integer
返回的是索引 id,要迭代列表,工夫复杂度为 O(n)。
lst = ['a','b','c','d'] print(lst.index('a',0,4)) # 获取区间 [0,4] 的元素 'a' 的索引 id # 输入后果如下:0
备注:如果查问不到元素,则抛出
ValueError
。count() 办法:L.count(value) -> integer
返回的是元素呈现的次数,要迭代列表,工夫复杂度为 O(n)。
lst = ['a','b','a','b'] print(lst.count('a')) # 输入后果如下:2
len() 办法:返回的是列表元素的个数,工夫复杂度为 O(1)。
lst = ['a','b','c','d'] print(len(lst)) # 输入后果如下:4
备注:所谓的 O(n) 是指随着数据的规模越来越大,效率降落,而 O(1)则相同,不会随着数据规模大而影响效率。
-
批改
列表是有序可变,所以可能对列表中的元素进行批改。
lst = ['a','b','c','d'] lst[0] = 'A' print(lst) # 输入后果如下:['A', 'b', 'c', 'd']
-
减少
append() 办法:
L.append(object) -> None
尾部追加元素,就地批改,返回 None。
lst = ['a','b','c','d'] lst.append('e') print(lst) # 输入后果如下:['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
insert()办法:
L.insert(index, object) -> None
,在指定索引地位插入元素对象,返回 None。
lst = ['a','b','c','d'] lst.insert(0,'A') # 在索引 0 地位插入 'A', 原有的元素全副往后移,减少了复杂度 print(lst) # 输入后果如下:['A', 'a', 'b', 'c', 'd']
extend()办法:
L.extend(iterable) -> None
能够减少多个元素,将可迭代对象的元素追加进去,返回 None。
lst = ['a','b','c','d'] lst.extend([1,2,3]) print(lst) # 输入后果如下:['a', 'b', 'c', 'd', 1, 2, 3]
还能够将列表通过
+
和*
,拼接成新的列表。lst1 = ['a','b','c','d'] lst2 = ['e','f','g'] print(lst1 + lst2) print(lst1 * 2) # 将列表外面的元素各复制 2 份 # 输入后果如下:['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g'] ['a', 'b', 'c', 'd', 'a', 'b', 'c', 'd']
这里还有一个特地要留神状况如下:
lst1 = [[1]] * 3 # 后果:[[1], [1], [1]] print(lst1) lst1[0][0] = 10 # 后果:[[10], [1], [1]],是这样嘛??print(lst1) # 输入后果如下:[[1], [1], [1]] [[10], [10], [10]] # 为什么后果会是这个?请往下看列表复制章节,找答案!
-
删除
remove()办法:
L.remove(value) -> None
从左至右遍历查找,找到就删除该元素,返回 None,找不到则抛出
ValueError
。lst = ['a','b','c','d'] lst.remove('d') print(lst) # 输入后果如下:['a', 'b', 'c'] # 元素 'd' 曾经被删除
pop() 办法:
L.pop([index]) -> item
缺省删除尾部元素,可指定索引删除元素,索引越界抛出
IndexError
。lst = ['a','b','c','d'] lst.pop() print(lst) # 输入后果如下:['a', 'b', 'c']
clear() 办法:
L.clear() -> None
清空列表所有元素,慎用。
lst = ['a','b','c','d'] lst.clear() print(lst) # 输入后果如下:[] # 空列表了
-
反转
reverse() 办法:
L.reverse()
将列表中的元素反转,返回 None。
lst = ['a','b','c','d'] lst.reverse() print(lst) # 输入后果如下:['d', 'c', 'b', 'a']
-
排序
sort() 办法:
L.sort(key=None, reverse=False) -> None
对列表元素进行排序,缺省为升序,reverse=True 为降序。
lst = ['a','b','c','d'] lst.sort(reverse=True) print(lst) # 输入后果如下:['d', 'c', 'b', 'a']
-
in 成员操作
判断成员是否在列表外面,有则返回 True、无则返回 False。
lst = ['a','b','c','d'] print('a' in lst) print('e' in lst) # 输入后果如下:True False
-
列表复制
阐明: 列表复制指的是列表元素的复制,可分为浅 copy 和深 copy 两种。列表元素对象如列表、元组、字典、类、实例这些归为援用类型(指向内存地址),而数字、字符串先归为简略类型,好让大家了解。
示例一:这是属于拷贝嘛?
lst1 = [1,[2,3],4] lst2 = lst1 print(id(lst1),id(lst2),lst1 == lst2, lst2) # id() 查看内存地址 # 输入后果如下:1593751168840 1593751168840 True [1, [2, 3], 4]
显然不是属于任何 copy,说白了都是指向同一个内存地址。
示例二:浅拷贝 copy
阐明: 浅拷贝对于
援用类型
对象是不会 copy 的,地址指向仍是一样。lst1 = [1,[2,3],4] lst2 = lst1.copy() print(id(lst1),id(lst2),lst1 == lst2, lst2) print('=' * 30) lst1[1][0] = 200 # 批改列表的援用类型,所有列表都会扭转 print(lst1, lst2) # 输入后果如下:1922175854408 1922175854344 True [1, [2, 3], 4] ============================== [1, [200, 3], 4] [1, [200, 3], 4]
示例三:深拷贝 deepcopy
阐明: 深拷贝对于
援用类型
对象也会 copy 成另外一份,地址指向不一样。import copy lst1 = [1,[2,3],4] lst2 = copy.deepcopy(lst1) print(id(lst1),id(lst2),lst1 == lst2, lst2) print('=' * 30) lst1[1][0] = 200 # 批改列表的援用类型,不会影响其余列表 print(lst1, lst2) # 输入后果如下:2378580158344 2378580158280 True [1, [2, 3], 4] ============================== [1, [200, 3], 4] [1, [2, 3], 4]
2.2.2 tuple 元组
阐明: 元组是由若干元素对象组成,且是 有序不可变
的数据结构,应用小括号 ()
示意。
-
初始化
t1 = () # 空元素形式 1,一旦创立将不可扭转 t2 = tuple() # 空元素形式 2,一旦创立将不可扭转 t3 = ('a',) # 元组只有一个元素,肯定要加逗号 ',' t4 = (['a','b','c']) # 空列表形式 2
备注: 元组如果只有一个元素对象,肯定 要在前面加逗号
,
否则变为其余数据类型。 -
索引
同列表一样,不再过多举例。t = ('a','b','c','d') print(t[0]) print(t[-1]) # 输入后果如下:a d
-
查问
同列表一样,不再过多举例。
t = ('a','b','c','d') print(t.index('a')) print(t.count('a')) print(len(t)) # 输入后果如下:0 1 4
-
增删改
元组是
不可变
类型,不能增删改元素对象。然而要留神如下场景:
元组中的元素对象 (内存地址) 不可变,援用类型可变。—- 这里又呈现援用类型的状况了。
# 元组的元组不可批改(即内存地址) t = ([1],) t[0]= 100 print(t) # 后果报错了 TypeError: 'tuple' object does not support item assignment ############################################ # 元组外面的援用类型对象能够批改(如嵌套了列表)t = ([1],2,3) t[0][0] = 100 # 对元组援用类型对象的元素作批改 print(t) # 输入后果如下:([100], 2, 3)
2.2.3 string 字符串
阐明: 字符串是由若干字符组成,且是 有序不可变
的数据结构,应用引号示意。
-
初始化
多种花色,应用单引号、双引号、三引号等。name = 'tom' age = 18 str1 = 'abc' # 单引号字符串 str2 = "abc" # 双引号字符串 str3 = """I'm python""" # 三引号字符串 str4 = r"c:\windows\note" # r 前缀,没有本义(转义字符不失效) str5 = f'{name} is {age} age.' # f 前缀,字符串格式化,v3.6 反对 print(type(str1), str1) print(type(str2), str2) print(type(str3), str3) print(type(str4), str4) print(type(str5), str5) # 输入后果如下:<class 'str'> abc <class 'str'> abc <class 'str'> I'm python <class 'str'> c:\windows\note <class 'str'> tom is 18 age.
-
索引
同列表一样,不再过多举例。
str = "abcdefg" print(str[0]) print(str[-1]) # 输入后果如下:a g
-
连贯
通过加号
+
将多个字符串连接起来,返回一个新的字符串。str1 = "abcd" str2 = "efg" print(str1 + str2) # 输入后果如下:abcdefg
join() 办法:
S.join(iterable) -> str
s 示意分隔符字符串,iterable 为可迭代对象 字符串,后果返回字符串。
str = "abcdefg" print('->'.join(str)) # 输入后果如下:a->b->c->d->e->f->g
-
字符查找
find() 办法:
S.find(sub[, start[, end]]) -> int
从左至右查找子串 sub,也可指定区间,找到返回正索引,找不到则返回
-1
。str = "abcdefg" print(str.find('a',0,7)) print(str.find('A')) # 输入后果如下:0 -1
rfind() 办法:
S.rfind(sub[, start[, end]]) -> int
从右至左查找子串 sub,也可指定区间,找到返回正索引,找不到则返回
-1
。str = "abcdefg" print(str.rfind('a')) print(str.rfind('A')) # 输入后果如下:0 -1
还有
index()
和find()
相似,不过找不到会抛异样,不倡议应用。像
s.count()
还能够统计字符呈现的次数。像
len(s)
还能够统计字符串的长度。 -
宰割
split() 办法:
S.split(sep=None, maxsplit=-1) -> list of strings
sep 示意分隔符,缺省为空白字符串,maxsplit=- 1 示意遍历整个字符串,最初返回列表。
str = "a,b,c,d,e,f,g" print(str.split(sep=',')) # 输入后果如下:['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g']
rsplit() 办法与下面不同就是,从右至左遍历。
splitlines() 办法:
S.splitlines([keepends]) -> list of strings
按行来切割字符串,keepends 示意是否保留行分隔符,最初返回列表。
str = "a\nb\nc\r\nd" print(str.splitlines()) print(str.splitlines(keepends=True)) # 输入后果如下:['a', 'b', 'c', 'd'] ['a\n', 'b\n', 'c\r\n', 'd']
partition() 办法:
S.partition(sep) -> (head, sep, tail)
从左至右查问分隔符,遇到就宰割成头、分隔符、尾的三元组,返回的是一个元组 tuple。
str = "a*b*c*d" print(str.partition('*')) # 输入后果如下:('a', '*', 'b*c*d')
rpartition() 办法:
S.rpartition(sep) -> (head, sep, tail)
与上办法不同,就是从右至左,不过这个比拟罕用,能够获取后缀局部信息。
str1 = "http://www.python.org:8843" str2 = str1.rpartition(':') port = str2[-1] print(port)
-
替换
replace() 办法:
S.replace(old, new[, count]) -> str
遍历整个字符串,找到全副替换,count 示意替换次数,缺省替换全副,最初返回一个
新的字符串
。str = "www.python.org" print(str.replace('w','m')) # 返回的是一个新的字符串 print(str) # 字符串不可变,放弃原样 # 输入后果如下:mmm.python.org www.python.org
-
移除
strip() 办法:
S.strip([chars]) -> str
在字符串两端移除指定的
字符集 chars
, 缺省移除空白字符。str = "* www.python.org *" print(str.strip("*")) # 去掉字符串首尾带有星号 '*' 和 空白 ' ' # 输入后果如下:www.python.org
还有
lstrip()
和rstrip
别离是移除字符串右边和左边字符集。 -
首尾判断
startswith() 办法:
S.startswith(prefix[, start[, end]]) -> bool
缺省判断字符串结尾是否有指定的字符 prefix, 也可指定区间。
str = "www.python.org" print(str.startswith('www',0,14)) print(str.startswith('p',0,14)) # 输入后果如下:True False
endswith() 办法:
S.endswith(suffix[, start[, end]]) -> bool
缺省判断字符串结尾是否有指定的字符 suffix, 也可指定区间。
str = "www.python.org" print(str.startswith('www',0,14)) print(str.startswith('p',0,14)) # 输入后果如下:True False
str = "www.python.org" print(str.endswith('g',11,14)) # 输入后果如下:True
-
格式化
c 格调格式化:
格局字符串:应用 %s(对应值为字符串),%d(对应值为数字)等等,还能够在两头插入修饰符 %03d。
被格局的值:只能是一个对象,能够是元组或是字典。
name = "Tom" age = 18 print("%s is %d age." % (name,age)) # 输入后果如下:Tom is 18 age.
format 格式化:
格局字符串:应用花括号{}, 花括号外面能够应用修饰符。
被格局的值:args 为可变地位参数,*kwargs 为可变关键字参数。
# 地位传参 print("IP={} PORT={}".format('8.8.8.8',53)) # 地位传参 print("{Server}: IP={1} PORT={0}".format(53, '8.8.8.8', Server='DNS Server')) # 地位和关键字传参传参 # 输入后果如下:IP=8.8.8.8 PORT=53 DNS Server: IP=8.8.8.8 PORT=53
# 浮点数 print("{}".format(0.123456789)) print("{:f}".format(0.123456789)) # 小数点默认为 6 位 print("{:.2f}".format(0.123456789)) # 取小数点后两位 print("{:15}".format(0.123456789)) # 宽度为 15,右对齐 # 输入后果如下:0.123456789 0.123457 # 为什么是这个值?大于 5 要进位 0.12 0.123456789 # 右边有 4 个空格
-
其余罕用函数
str = "DianDiJiShu" print(str.upper()) # 字母全副转化为大写 print(str.lower()) # 字母全副转化为小写 # 输入后果如下:DIANDIJISHU diandijishu
2.2.4 bytes 字节
bytes
和 bytearray
从 python3 引入的两种数据类型。
在计算机的世界里,机器是以 0
和 1
组成的,也叫二进制(字节) 来通信的,这套编码咱们叫做 ASCII
编码。
所以机器通信的语言就叫做机器语言。然而咱们人类想要跟机器通信,那么须要怎么做呢?
- 把人类的语言编码成机器可能辨认的语言,通常叫做编码(字符串转换为 ASCII 码)。
- 把机器的语言解码成人类可能辨认的语言,通常叫做解码(ASCII 码转换为字符串)。
至今古代编码的发展史过程大略是这样的:ASCII(1 字节) -> unicode(2~4 字节) -> utf-8(1~6 字节),utf8 是多字节编码,个别应用 1~3 字节,非凡应用 4 字节(个别中文应用 3 字节),向下兼容 ASCII 编码。
中国也有属于本人的编码:gbk
ASCII 码表罕用的必须牢记(整顿局部):
具体 ASCII 码下载链接:
链接:https://pan.baidu.com/s/1fWVl57Kqmv-tkjrDKwPvSw 提取码:tuyz
所以,机器上的进制就是字节,1 字节等于 8 位,例如:十进制 2,用 2 进制和 16 进制示意:
# 二进制
0000 0010 # 一个字节 bytes
# 16 进制,机器根本都是显示 16 进制
0x2
bytes 是不可变类型
bytes() # 空 bytes,一旦创立不可扭转
bytes(int) # 指定字节的大小,用 0 填充
bytes(iterable_of_ints) # [0.255]整数的可迭代对象
bytes(string, encoding[, errors]) # 等价于 string.encoding(), 字符串编码成字节
bytes(bytes_or_buffer) # 复制一份新的字节对象
-
初始化
b1 = bytes() b2 = bytes(range(97,100)) b3 = bytes(b2) b4 = bytes('123',encoding='utf-8') b5 = b'ABC' b6 = b'\xe4\xbd\xa0\xe5\xa5\xbd'.decode('utf-8') print(b1, b2, b3, b4, b5, b6, sep='\n') # 输入后果如下:b''b'abc'b'abc'b'123'b'ABC' 你好
2.2.5 bytearray 字节数组
bytearray 是可变数组,能够进行增删改操作,相似列表。
bytearray() # 空 bytearray, 可扭转
bytearray(iterable_of_ints) # [0.255]整数的可迭代对象
bytearray(string, encoding[, errors]) # 等价于 string.encoding(), 字符串编码成字节
bytearray(bytes_or_buffer) # 复制一份新的字节数组对象
bytearray(int) # 指定字节的大小,用 0 填充
-
增删改
# 初始化 b = bytearray() print(b) # 输入后果如下:bytearray(b'') #-------------------------- # 减少元素对象 b.append(97) print(b) b.extend([98,99]) print(b) # 输入后果如下:bytearray(b'a') bytearray(b'abc') #-------------------------- # 插入元素对象 b.insert(0,65) print(b) # 输入后果如下:bytearray(b'Aabc') #-------------------------- # 删除元素对象 b.pop() print(b) # 输入后果如下:bytearray(b'Aab')
明天就到这了,下一回合咱再接着唠嗑 set (汇合)
和 dict (字典)
,敬请急躁期待。
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