Python数据容器
Python中的数据容器:
一种可以容纳多份数据的数据类型,容纳的每一份数据称之为1个元素
每一个元素,可以是任意类型的数据,如字符串、数字、布尔等。
数据容器根据特点的不同,如:
是否支持重复元素、是否可以修改、以及是否有序等
可分为5类,分别是:列表(list)、元组(tuple)、字符串(str)、集合(set)、字典(dict)
它们各有其特点,但也都满足可容纳多个元素的特性 。
列表的定义
为什么需要列表
一个人的姓名(TOM)我们想要在程序中存储可以用字符串变量,但如果一个班级1是00位学生,每个人的姓名都要存储,应该如何书写程序?声明100个变量吗?
这时候就显得很麻烦,但其实我们使用列表就可以了, 列表一次可以存储多个数据。
列表的定义
列表内的每一个数据,称之为元素,以 [] 作为标识、列表内每一个元素之间用, 逗号隔开
定义语法:
使用[]的方式定义列表:
name_list = ['eternallei','Eternallei']
print(name_list)
print(type(name_list))
输出结果:
嵌套列表的定义
my_list = [[5, 2, 0], [1, 3, 1, 4]]
print(my_list)
print(type(my_list))
输出结果:
要知道的是列表是可以一次存储多个数据,且可以为不同的数据类型,支持嵌套。
列表的下标(索引)
那么我们该如何从列表中取出特定位置的数据?
可以使用:下标索引
如图,列表中的每一个元素,都有其位置下标索引,从前向后的方向,从0开始,依次递增
我们只需要按照下标索引,即可取得对应位置的元素。
# 语法:列表[下标索引]
my_list = [[5, 2, 0], [1, 3, 1, 4]]
print(my_list[0])
print(my_list[1])
结果:
嵌套列表的下标(索引)
我们也可以对刚刚的嵌套列表进行索引取值
如图,那么它的下标就有2个层级了:
my_list = [[5, 2, 0], [1, 3, 1, 4]]
# 取内层第一个的第一个元素
print(my_list[0][0]) # 结果为:5
# 取内层第二个的第三个元素
print(my_list[1][3]) # 结果为:4
# 取内层第一个的第一个元素
print(my_list[-2][-3]) # 结果为:5
索引的两个方向:从前向后的方向,编号从0开始递增、从后向前的方向,编号从-1开始递减
列表的常用操作(方法)
列表除了可以:定义、使用下标索引获取值以外,
列表也提供了一系列功能:
插入元素、删除元素、清空列表、修改元素、统计元素个数等等功能,这些功能我们都称之为:列表的方法
列表的查询
我们知道函数是一个封装的代码单元,可以提供特定功能。
在Python中,如果将函数定义为class(类)的成员,那么函数会称之为:方法
函数:
方法:
方法和函数功能一样, 有传入参数,有返回值,只是方法的使用格式不同:
函数的使用:
方法的使用:
关于类和方法的定义,先知道如何使用方法即可,后续我们会学习到。
查找某元素的下标:
功能:查找指定元素在列表的下标,如果找不到,报错ValueError
语法:列表.index(元素)
index就是列表对象(变量)内置的方法(函数)
# 查询字符所在下标索引
my_list = ['eternallei','Eternallei']
print(my_list.index('Eternallei')) # 结果为:1
统计列表内,有多少元素
语法:len(列表)
可以得到一个int数字,表示列表内的元素数量
列表的修改功能
修改特定位置(索引)的元素值:
语法:列表[下标] = 值
可以使用如上语法,直接对指定下标(正向、反向下标均可)的值进行:重新赋值(修改)
# 使用正向下标
my_list = [5, 2, 0]
my_list[2] = 1
print(my_list) # 结果:[5, 2, 1]
# 使用反向下标
my_list = [5, 2, 0]
my_list[-1] = 1
print(my_list) # 结果:[5, 2, 1]
插入元素:
语法:列表.insert(下标, 元素),在指定的下标位置,插入指定的元素
# 插入元素
my_list = [5, 2, 0]
# 在下标索引3插入字符串,因为没有所以就在0后面做到了追加效果...
my_list.insert(3, "郭佳佳")
print(my_list)
追加元素:
语法:列表.append(元素),将指定元素,追加到列表的尾部
# 追加元素
my_list = [5, 2, 0]
my_list.append(1)
print(my_list) # 结果:[5, 2, 0, 1]
my_list = [5, 2, 0]
my_list.append([1, 3, 1, 4])
print(my_list) # 结果:[5, 2, 0, [1, 3, 1, 4]]
追加元素方式2:
语法:列表.extend(其它数据容器),将其它数据容器的内容取出,依次追加到列表尾部
my_list = [5, 2, 0]
my_list.extend([1, 3, 1, 4])
print(my_list) # 结果:[5, 2, 0, 1, 3, 1, 4]
删除元素:
语法1: del 列表[下标]
语法2:列表.pop(下标)
# 删除元素
my_list = [5, 2, 0]
del my_list[0]
print(my_list) # 结果:[2, 0]
my_list = [5, 2, 0]
my_list.pop(0)
print(my_list) # 结果:[2, 0]
删除某元素在列表中的第一个匹配项
语法:列表.remove(元素)
清空列表内容
语法:列表.clear()
统计某元素在列表内的数量
语法:列表.count(元素)
列表的方法 - 总览
编号 | 使用方式 | 作用 |
1 | 列表.append(元素) | 向列表中追加一个元素 |
2 | 列表.extend(容器) | 将数据容器的内容依次取出,追加到列表尾部 |
3 | 列表.insert(下标, 元素) | 在指定下标处,插入指定的元素 |
4 | del 列表[下标] | 删除列表指定下标元素 |
5 | 列表.pop(下标) | 删除列表指定下标元素 |
6 | 列表.remove(元素) | 从前向后,删除此元素第一个匹配项 |
7 | 列表.clear() | 清空列表 |
8 | 列表.count(元素) | 统计此元素在列表中出现的次数 |
9 | 列表.index(元素) | 查找指定元素在列表的下标 找不到报错ValueError |
10 | len(列表) | 统计容器内有多少元素 |
可以看到功能方法非常多,但不需要硬记下来。要做的是,有一个模糊印象,知晓有这样的用法即可。在需要的时候,随时查阅。
总结一下列表有如下特点:
可以容纳多个元素(上限为2**63-1、9223372036854775807个)
可以容纳不同类型的元素(混装)
数据是有序存储的(有下标序号)
允许重复数据存在
可以修改(增加或删除元素等)
列表的遍历 - while循环
既然数据容器可以存储多个元素,那么,就会有需求从容器内依次取出元素进行操作。
将容器内的元素依次取出进行处理的行为,称之为:遍历、迭代。
可以使用前面学过的while循环使用列表[下标]的方式取出
循环条件如何控制定义一个变量表示下标,从0开始
循环条件为:下标值 < 列表的元素数量
列表的遍历 - for循环
除了while循环外,Python中还有另外一种循环形式:for循环。
对比while,for循环更加适合对列表等数据容器进行遍历。
语法:
表示,从容器内,依次取出元素并赋值到临时变量上。
在每一次的循环中,我们可以对临时变量(元素)进行处理。
每一次循环将列表中的元素取出,赋值到变量i,提供操作
结果大家可自行尝试
while循环和for循环的对比
while循环和for循环,都是循环语句,但细节不同:
在循环控制上:
while循环可以自定循环条件,并自行控制
for循环不可以自定循环条件,只可以一个个从容器内取出数据
在无限循环上:
while循环可以通过条件控制做到无限循环
for循环理论上不可以,因为被遍历的容器容量不是无限的
在使用场景上:
while循环适用于任何想要循环的场景
for循环适用于,遍历数据容器的场景或简单的固定次数循环场景
相比下来for循环更简单,但while更灵活,所以说for用于从容器内依次取出元素并处理,而while用以任何需要循环的场景