第二节：数据类型

一、什么是数据结构

　　开始学Python时，经常会被它的数据结构，什么字典、序列、元组等等搞的很混乱，因此有必要梳理清楚数据结构的概念。
　　首先要从容器说起，Python中有一种名为容器的数据结构，顾名思义，容器，就是装数据的器具，它主要包括序列和词典，其中序列又主要包括列表、元组、字符串等，如下图：
　　列表的基本形式比如：[1,3,6,10]或者[‘yes’,’no’,’OK’]
　　元组的基本形式比如：(1,3,6,10)或者(‘yes’,’no’,’OK’)
　　字符串的基本形式比如：'Hello '

　　以上几种属于序列，序列中的每一个元素都被分配一个序号——即元素的位置，也称为“索引”，第一个索引，即第一个元素的位置是0，第二个是1，依次类推。列表和元组的区别主要在于，列表可以修改，而元组不能（注意列表用中括号而元组用括号）。序列的这个特点，使得我们可以利用索引来访问序列中的某个或某几个元素，比如：

In [1]:
a=[1,3,6,10]
a[2]
Out[1]:
6
In [2]:
b=(1,3,6,10)
b[2]
Out[2]:
6
In [3]:
c='hello'
c[0:3]
Out[3]:
'hel'

　　而与序列对应的“字典”则不一样，它是一个无序的容器：
　　它的基本形式比如：d={7:‘seven’,8:‘eight’,9:‘nine’}
　　这是一个“键—值”映射的结构，因此字典不能通过索引来访问其中的元素，而要根据键来访问其中的元素：

In [4]:
d={7:'seven',8:'eight',9:'nine'}
d[8]
Out[4]:
'eight'

二、序列的一些通用操作

　　除了上面说到的索引，列表、元组、字符串等这些序列还有一些共同的操作。

1.索引

　　序列的最后一个元素的索引，也可以是-1，倒数第二个也可以用-2，依次类推：

In [5]:
a=[1,3,6,10]
print(a[3])
print(a[-1])

10
10

2.分片

　　使用分片操作来访问一定范围内的元素，它的格式为：

　　a[开始索引:结束索引:步长]

　　那么访问的是，从开始索引号的那个元素，到结束索引号-1的那个元素，每间隔步长个元素访问一次，步长可以忽略，默认步长为1。

In [ ]:
c='hello'
c[0:3]

　　这个就好像把一个序列给分成几片几片的，所以叫做“分片”

3.序列相加

　　即两种序列合并在一起，两种相同类型的序列才能相加。

In [7]:
[1,2,3]+[4,5,6]
Out[7]:
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
In [8]:
'hello,'+'MindGo'
Out[8]:
'hello,MindGo'

4.成员资格

　　为了检查一个值是否在序列中，可以用in运算符

In [10]:
a='hello'
print('o' in a)
print('t' in a)

True
False

三、列表操作

　　以上是序列共有的一些操作，列表也有一些自己独有的操作，这是其他序列所没有的

1.List函数

　　可以通过list(序列)函数把一个序列转换成一个列表：

In [11]:
list('hello')
Out[11]:
['h', 'e', 'l', 'l', 'o']

2.元素赋值、删除

　　元素删除——del a[索引号]

　　元素赋值——a[索引号]=值

In [15]:
a='hello'
b=list(a)
print(b)

['h', 'e', 'l', 'l', 'o']
In [16]:
del b[2]
print(b)

['h', 'e', 'l', 'o']
In [17]:
b[2]='t'
print(b)

['h', 'e', 't', 'o']

　　分片赋值——a[开始索引号:结束索引号]=list(值)
　　为列表的某一范围内的元素赋值，即在开始索引号到结束索引号-1的区间几个元素赋值，比如，利用上面语句，如何把hello变成heyyo？

In [18]:
b=list('hello')
print(b)

['h', 'e', 'l', 'l', 'o']
In [19]:
b[2:4]=list('yy')
print(b)

['h', 'e', 'y', 'y', 'o']

　　注意虽然“ll”处于“hello”这个单词的第2、3号索引的位置，但赋值时是用b[2:4]而不是b[2:3]，另外注意list()用小括号。

3.列表方法

　　上面说过list函数，函数这个东西在很多语言中都有，比如excel里面的if函数、vlookup函数，SQL里面的count函数，以及各种语言中都有的sqrt函数等等，python中也有很多函数。

　　Python中的方法，是一个“与某些对象有紧密联系的”函数，所以列表方法，就是属于列表的函数，它可以对列表实现一些比较深入的操作，方法这样调用：对象.方法(参数)

　　那么列表方法的调用就理所当然是：列表.方法(参数)

　　常用的列表方法这么几个，以a=[‘h’,‘e’,‘l’,‘l’,‘o’]为例：

In [20]:
a=['h','e','l','l','o']
print(a)

['h', 'e', 'l', 'l', 'o']

　　给列表a的n索引位置插入一个元素m: a.insert(n,m)

In [22]:
a.insert(2,'t')
print(a)

['h', 'e', 't', 'l', 'l', 'o']

　　给列表的最后添加元素m: a.append(m)

In [23]:
a.append('q')
print(a)

['h', 'e', 't', 'l', 'l', 'o', 'q']

　　返回a列表中，元素m第一次出现的索引位置: a.index(m)

In [24]:
a.index('e')
Out[24]:
1

　　删除a中的m元素: a.remove(m)

In [25]:
a.remove('e')
print(a)

['h', 't', 'l', 'l', 'o', 'q']

　　将列表a从大到小排列: a.sort()

In [26]:
a.sort()
print(a)

['h', 'l', 'l', 'o', 'q', 't']

请编码逐步实现以下的list变化

  1. b=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
  2. b=[1,2,3,4,5,1,2,3,4,5]
  3. b=[2,3,4,5,1,2,3,4]
  4. b=[3,4,5,1,3,4]
  5. b=[3,4,5,1,3,4,7,8]
  6. b=[3,2,4,5,1,3,4,7,8]
  7. b=[8,7,5,4,4,3,3,2,1]

四、字典操作

1.dict函数

　　dict函数可以通过关键字参数来创建字典，格式为：
　　dict(参数1=值1,参数2=值2, …)={参数1:值1, 参数2=值2, …}
　　比如，如何创建一个名字name为quanter，年龄age为22的字典？

In [27]:
dict(name='quanter',age=22)
Out[27]:
{'age': 22, 'name': 'quanter'}

2.基本操作

　　字典的基本行为与列表在很多地方都相似，下面的例子以序列a=[1,3,6,10]，字典f={‘age’: 27, ‘name’: ‘shushuo’}为例