技術標籤：Python基礎教程(第3版)

2.1 序列概述

Python支援一種資料結構的基本概念——容器

>>>edward = ['Edward Gumby', 42]
>>>john = ['John Smith', 50]
>>>database = [edward, john]
>>>database
[['Edward Gumby', 42], ['John Smith', 50]]

2.2 通用的序列操作

1. 索引

序列中所有元素的編號從0開始遞增；使用負數索引時，從右開始往左數，-1是最後一個元素的位置；

例：

>>>greeting = 'Hello'
>>>greeting[0]
'H'
>>>greeting[-1]
'o'
>>>'Hello'[1]
'e'
>>>fourth = input('Year: ')[3]
Year: 2005
>>>fourth
'5'

2. 切片

基礎：如果第一個引數>=第2個引數的後邊，則為空序列[ ]（numbers[1:1]即numbers的[1, 1)號元素不存在）

>>>tag = '<a href="http://www.python.org">Python web site</a>'
>>>tag[9:30]
'http://www.python.org'
>>>tag[32:-4]
'Python web site'
>>>numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
#即numbers中[3,6)的元素
>>>numbers[3:6]
[4, 5, 6]
>>>numbers[0:1]
[1]
>>>numbers[-3:0]
[]
>>>numbers[-3:]
[8, 9, 10]
>>>numbers[:3]
[1, 2, 3]
>>>numbers[:]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>>numbers
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
 

帶步長

>>>numbers[0:10:1]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>>numbers[0:10:2]
[1, 3, 5, 7, 9]
>>>numbers[3:6:3]
[4]
>>>numbers[::4]
[1, 5, 9]

帶 負步長(第一個引數<=第二個引數為空序列[ ])

>>>numbers[8:3:-1]
[9, 8, 7, 6, 5]
>>>numbers[10:0:-2]
[10, 8, 6, 4, 2]
>>>numbers[0:10:-2]
[]
>>>numbers[::-2]
[10, 8, 6, 4, 2]
>>>numbers[5::-2]
[6, 4, 2]
>>>numbers[:5:-2]
[10, 8]
 

3. 序列相加

>>>[1, 2, 3] + [4, 5, 6]
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>>'Hello, ' + 'world!'
'Hello, world!'
>>>[1, 2, 3] + 'world!'
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
TypeError: can only concatenate list (not "str") to list

注意序列跨行相加時注意使用符號“\”，例如

a = [1, 2] \
  + [3, 4]

4. 乘法

>>>'python' * 5
'pythonpythonpythonpythonpython'
>>>[42]*10
[42, 42, 42, 42, 42, 42, 42, 42, 42, 42]
>>>[None]*10
[None, None, None, None, None, None, None, None, None, None]

5. 成員資格（in運算子）

>>>permissions = 'rw'
>>>'w' in permissions
True
>>>'x' in permissions
False
>>>users = ['mlh', 'foo', 'bar']
>>>input('Enter your user name: ') in users
Enter your user name: >? mlh
True
>>>subject = '$$$ Get rich now!!! $$$'
>>>'$$$' in subject
True

6. 長度、最大值和最小值

>>>numbers = [100, 34, 678]
>>>len(numbers)
3
>>>max(numbers)
678
>>>min(numbers)
34
>>>max(2, 3)
3
>>>min(9, 3, 2, 5)
2

2.3 列表：Python的主力(元組可用作對映中的鍵以及集合的成員，而列表不行)

1. 函式list

>>>list('Hello')
['H', 'e', 'l', 'l', 'o']

2. 函式的基本操作

修改

>>>x = [1, 1, 1]
>>>x[1] = 2
>>>x
[1, 2, 1]

刪除

>>>names = ['Alice', 'Beth', 'Cecil', 'Dee-Dee', 'Earl']
>>>del names[2]
>>>names
['Alice', 'Beth', 'Dee-Dee', 'Earl']
>>>del names[1:3]
>>>names
['Alice', 'Earl']

給切片賦值

>>>name = list('Perl')
>>>name
['P', 'e', 'r', 'l']
#'ar'長度<=names[2:]的長度，name的長度不變
>>>name[2:] = list('ar')
>>>name
['P', 'e', 'a', 'r']
>>>name = list('Perl')
#'ython'長度>names[1:]的長度，name的長度變大
>>>name[1:] = list('ython')
>>>name
['P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
>>>numbers = [1, 5]
#numbers[1:1]為空列表，該命令為在下標為1的位置插入列表[2, 3, 4]
>>>numbers[1:1] = [2, 3, 4]
>>>numbers
[1, 2, 3, 4, 5]
#該命令為刪除元素numbers[1:4]，即numbers列表中[1,4)位置的元素
>>>numbers[1:4]=[]
>>>numbers
[1, 5]

3. 列表方法

append、extend

>>>lst = [1, 2, 3]
>>>lst.append(4)
>>>lst
[1, 2, 3, 4]

#效率高於a = a + b
#等效於a[len(a):] = b（可讀性低）
>>>a = [1, 2, 3]
>>>b = [4, 5, 6]
>>>a.extend(b)
>>>a
[1, 2, 3, 4, 5, 6]

clear 相當於lst[:] = []或者lst = []

>>>lst = [1, 2, 3]
>>>lst.clear()
>>>lst
[]

複製copy

>>>a = [1, 2, 3]
>>>b = a
>>>b[1] = 4
>>>a
[1, 4, 3]

>>>a = [1, 2, 3]
>>>b = a.copy()
>>>b[1] = 4
>>>a
[1, 2, 3]

count

>>>['to', 'be', 'or', 'not', 'to', 'be'].count('to')
2
>>>x = [[1, 2], 1, 1, [2, 1, [1, 2]]]
>>>x.count(1)
2
>>>x.count([1, 2])
1

index

>>>knights = ['We', 'are', 'the', 'knights', 'who', 'say', 'ni']
>>>knights.index('who')
4
>>>knights.index('herring')
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
ValueError: 'herring' is not in list

insert

>>>numbers = [1, 2, 3, 5, 6, 7]
#等效於numbers[3:3] = ['four']（可讀性低）
>>>numbers.insert(3, 'four')
>>>numbers
[1, 2, 3, 'four', 5, 6, 7]

pop（以及棧和佇列的實現）

pop是唯一既修改列表又返回一個非None值的列表方法；
pop()彈出列表最後的元素；
pop(0)彈出列表最前的元素；
Python中沒有提供push函式，可以使用append替代；

#基本操作
>>>x = [1, 2, 3]
>>>x.pop()
3
>>>x
[1, 2]
>>>x.pop(0)
1
>>>x
[2]

棧的實現：
1）出棧pop()，入棧append()，即列表尾為棧頂
2）出棧pop(0)，入棧insert(0, key)，即列表首為棧頂

佇列的實現：
1）出隊pop(0)，入隊append()，即列表頭為隊頭，列表尾為隊尾
2）出隊pop()，入隊insert(0, key)，即列表頭為隊尾，列表尾為隊頭
3）使用模組collections中的deque，在後續學習中詳細說明

remove remove引數為列表中的第一個指定值的元素，例如x.remove('be')；del引數為列表下標，例如del x[1]；

>>>x = ['to', 'be', 'or', 'not', 'to', 'be']
>>>x.remove('be')
>>>x
['to', 'or', 'not', 'to', 'be']
>>>x.remove('bee')
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
ValueError: list.remove(x): x not in list

reverse

>>>x = [1, 2, 3]
>>>x.reverse()
>>>x
[3, 2, 1]


#reversed函式返回一個迭代器，按相反的順序迭代序列；list將返回的物件轉換為列表；
>>>x = [1, 2, 3]
>>>list(reversed(x))
[3, 2, 1]

排序

sort函式對列表就地排序，不返回引數；
sorted函式不對列表進行修改，返回排序後的列表；

>>>x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]
>>>x.sort()
>>>x
[1, 2, 4, 6, 7, 9]

>>>x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]
>>>y = sorted(x)
>>>x
[4, 6, 2, 1, 7, 9]
>>>y
[1, 2, 4, 6, 7, 9]

>>>sorted('Python')
['P', 'h', 'n', 'o', 't', 'y']

sort函式有兩個引數：
1）key引數，類似於C++中的自定義排序函式cmp；
2）reverse引數，值為True/False，表示是否按照相反的順序對列表進行排序

>>>x = ['aardvark', 'abalone', 'acme', 'add', 'aerate']
>>>x.sort(key=len)
>>>x
['add', 'acme', 'aerate', 'abalone', 'aardvark']

>>>x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]
>>>x.sort(reverse=True)
>>>x
[9, 7, 6, 4, 2, 1]

2.4 元組：不可修改的序列(元組可用作對映中的鍵以及集合的成員，而列表不行)

>>>1, 2, 3
(1, 2, 3)
>>>(1, 2, 3)
(1, 2, 3)
>>>()#空元組
()

>>>x = 1, 2, 3
>>>x[1]
2
>>>x[0:2]
(1, 2)

建立只包含一個值的元組，一定注意使用逗號

>>>42,
(42,)
>>>(42,)
(42,)
#而>>>42只表示實數42

>>>3 * (40 + 2)
126
>>>3 * (40 + 2,)
(42, 42, 42)

tuple將列表、字串、元組轉換為元組

>>>tuple([1, 2, 3])
(1, 2, 3)
>>>tuple('abc')
('a', 'b', 'c')
>>>tuple((1, 2, 3))
(1, 2, 3)