【Python五篇慢慢彈】資料結構看python
作者:白寧超
2016年10月9日14:04:47
摘要:繼<快速上手學python>一文之後,筆者又將python官方文件認真學習下。官方給出的pythondoc入門資料包含了基本要點。本文是對文件常用核心要點進行梳理,簡單冗餘知識不再介紹,作者假使你用c/java/c#/c++任一種語言基礎。本系列文章屬於入門內容,老鳥可以略看也可以略過,新鳥可以從篇一<快速上手學python>先接觸下python怎樣安裝與執行,以及pycharm編輯器的使用和配置;篇二<資料結構看python>介紹python語言中控制語句、列表、字典、元組、迴圈等基本操作;篇三<函式修行知python>細解python語言函式的範疇與內容;篇四<模組異常談python>採用登入的案例詳解模組來龍去脈;篇五<‘類’過依然繼續前行,直至ending再出發>介紹類的基本操作,擴充套件虛擬環境、標準類庫和下個系列預告。(本文原創,轉載註明出處:
資料結構看python)
目錄:
1 深入條件控制
小記:程式設計風格
- 使用 4 空格縮排,而非 TAB:在小縮排(可以巢狀更深)和大縮排(更易讀)之間,4空格是一個很好的折中。TAB 引發了一些混亂,
- 使用空行分隔函式和類,以及函式中的大塊程式碼,可能的話,註釋獨佔一行
- 把空格放到操作符兩邊,以及逗號後面,但是括號裡側不加空格:a = f(1, 2) + g(3, 4)
- 統一函式和類命名:推薦類名用 駝峰命名, 函式和方法名用 小寫_和_下劃線。
- Python 的預設情況下,UTF-8最好
while 和 if 語句中使用:比較和包含。
比較操作符 in 和 not in 稽核值是否在一個區間之內。
比較操作可以傳遞。例如 a < b == c 稽核是否 a 小於 b 並且 b 等於 c。
邏輯操作符 and 和 or 組合,not 具有最高的優先順序, or 優先順序最低,所以 A and not B or C 等於 (A and (notB)) or C。
邏輯操作符 and 和 or 引數從左向右解析,結果確定就停止。例如,如果 A 和 C 為真而 B 為假, A and B and C 不會解析 C。
可以把比較或其它邏輯表示式的返回值賦給一個變數,例如:
>>> string1, string2, string3 = '', 'Trondheim', 'Hammer Dance' >>> non_null = string1 or string2 or string3 >>> non_null 'Trondheim'
解釋:and 和 or 引數從左向右解析,結果確定就停止。string1 or string2 為True,列印string2是值,後面忽略即string3。
比較序列和其它型別:序列物件可以與相同型別的其它物件比較。
首先比較前兩個元素,如果不同,就決定了比較的結果;如果相同,就比較後兩個元素,依此類推,直到所有序列都完成比較。
>>> (1,3,67)<(1,4,2) True >>> (1,3,67)>(1,4,2) False >>> [1, 2, 3] < [1, 2, 4] True
如果兩個元素本身就是同樣型別的序列,就遞迴字典序比較。如果兩個序列的所有子項都相等,就認為序列相等。
>>> (1, 2, 3) == (1.0, 2.0, 3.0) True
如果一個序列是另一個序列的初始子序列,較短的一個序列就小於另一個。字串的字典序按照單字元的 ASCII 順序。
>>> (1, 2) < (1, 2, -1) True >>> (1, 2, ('aa', 'ab')) < (1, 2, ('abc', 'a'), 4) True
2 基本的列表物件方法
List列表基本操作概要:
list.append(x):元素新增到連結串列的結尾,相當於 a[len(a):] = [x]。
list.extend(L):給定列表所有元素新增,相當於 a[len(a):] = L。
list.insert(i, x):指定位置插入。其中list.insert(0, x)=插入連結串列首,list.insert(len(a), x)=list.append(x)=插入連結串列尾
list.remove(x):刪除連結串列指定元素。
list.pop([i]):指定索引下刪除元素,a.pop() 返回最後一個元素。
list.clear():刪除所有元素。相當於 del a[:]。
list.index(x):返回連結串列首個值 x 的索引。
list.count(x):統計元素 x出現的次數。
list.sort():排序。
list.reverse():倒排連結串列。
list.copy():淺拷貝。等同於 a[:]。
操作執行程式碼:
a = [66.25, 333, 333, 1, 1234.5] print(a.count(333), a.count(66.25), a.count('x')) a.insert(2, -1) a.append(333) [66.25, 333, -1, 333, 1, 1234.5, 333] a.index(333) a.remove(333) a.reverse() [333, 1234.5, 1, 333, -1, 66.25] a.sort() a.pop()
List連結串列的多重共用
連結串列當作堆疊用:連結串列特性先進後出跟堆疊性質一致,進:append,出:pop:
程式例項演示:
>>> stack = [3, 4, 5] >>> stack.append(6) >>> stack.append(7) >>> stack [3, 4, 5, 6, 7] >>> stack.pop() 7 >>> stack [3, 4, 5, 6] >>> stack.pop() 6 >>> stack [3, 4,5]
連結串列當作佇列使用:如上演示,知道連結串列具備先進後出的性質,即符合堆疊性質。大家記得否連結串列索引可以為負數,如此你是不是想到先進先出啦?對嘍,這就是佇列的性質我們完全可以當著佇列用。列表這樣用效率不高。在頭部插入和彈出很慢,因為一個元素出隊,要移動整個列表中的所有元素。要實現佇列,使用 集合collections.deque,它為在首尾兩端快速插入和刪除而設計。例如:
程式執行例項:
>>> from collections import deque >>> queue = deque(["Eric", "John", "Michael"]) >>> queue.append("Terry") # Terry arrives >>> queue.append("Graham") # Graham arrives >>> queue.popleft() # The first to arrive now leaves 'Eric' >>> queue.popleft() # The second to arrive now leaves 'John' >>> queue # Remaining queue in order of arrival deque(['Michael', 'Terry', 'Graham'])
列表推導:如下例項快速解析理解
>>> [(user,name) for user in ['bnc','ad','admin'] for name in ['boy','xiaoming','bnc','admin'] if user==name] [('bnc', 'bnc'), ('admin', 'admin')] 等同 >>> combs = [] >>> for user in ['bnc','ad','admin']: ... for name in ['boy','xiaoming','bnc','admin']: ... if user == name: ... combs.append((user, name)) ... >>> combs [('bnc', 'bnc'), ('admin', 'admin')] >>> # call a method on each element >>> freshfruit = [' banana', ' loganberry ', 'passion fruit '] >>> [weapon.strip() for weapon in freshfruit] ['banana', 'loganberry', 'passion fruit']
連結串列做文字處理矩陣計算:交換行列
#由三個長度為 4 的列表組成的 3x4 矩陣,交換行列
>>> matrix = [ ... [1, 2, 3, 4], ... [5, 6, 7, 8], ... [9, 10, 11, 12], ... ] >>> [[row[i] for row in matrix] for i in range(4)] [[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]] 等於 >>> transposed = [] >>> for i in range(4): ... transposed.append([row[i] for row in matrix]) ... >>> transposed [[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]]
3 del語句
del語句:不同於有返回值的 pop() 方法,其按索引來刪除子項
>>> a = [-1, 1, 66.25, 333, 333, 1234.5] >>> del a[0] >>> a [1, 66.25, 333, 333, 1234.5] >>> del a[2:4] # 切片 >>> a [1, 66.25, 1234.5] >>> del a[:] >>> a []
4 元組、序列、集合和字典
元組和列表的區別:
元組:不同種類元素,不可變;
列表:相同種類的元素,可變
>>> t = 12345, 54321, 'hello!' >>> t[0] 12345 >>> t (12345, 54321, 'hello!') >>> # Tuples may be nested: ... u = t, (1, 2, 3, 4, 5) >>> u ((12345, 54321, 'hello!'), (1, 2, 3, 4, 5))
set集合
特點:set集合是無序不重複元素的集。
基本功能:關係測試和消除重複元素。還支援 union(聯合),intersection(交),difference(差)和 sysmmetric difference(對稱差集)等數學運算。
集合建立:大括號或 set() 函式。注意:空集合的建立必須使用 set() 而不是 {}。{}可以用於建立空字典。
集合例項演示:
>>> basket = {'apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana'} >>> print(basket) # show that duplicates have been removed {'orange', 'banana', 'pear', 'apple'} >>> 'orange' in basket # fast membership testing True >>> 'crabgrass' in basket False >>> # Demonstrate set operations on unique letters from two words >>> a = set('abracadabra') >>> b = set('alacazam') >>> a # unique letters in a {'a', 'r', 'b', 'c', 'd'} >>> a - b # letters in a but not in b {'r', 'd', 'b'} >>> a | b # letters in either a or b {'a', 'c', 'r', 'd', 'b', 'm', 'z', 'l'} >>> a & b # letters in both a and b {'a', 'c'} >>> a ^ b # letters in a or b but not both {'r', 'd', 'b', 'm', 'z', 'l'}
類似 列表推導式,這裡有一種集合推導式語法:
>>> a = {x for x in 'abracadabra' if x not in 'abc'} >>> a {'r', 'd'}
字典
字典以 關鍵字 為索引,關鍵字可以是任意不可變型別,通常用字串或數值。字典本質是無序鍵值對 (key:value 對)集合,同一字典內鍵必須是互不相同的。
字典建立: {} 。
主要操作:據鍵儲存和析取值。可用 del 來刪除鍵:值對(key:value)。
排序: sorted(d.keys()) )。
檢查字典:用 in 關鍵字檢查字典中是否存在某個關鍵字。
字典例項演示:
>>> tel = {'jack': 4098, 'sape': 4139} >>> tel['guido'] = 4127 >>> tel {'sape': 4139, 'guido': 4127, 'jack': 4098} >>> tel['jack'] 4098 >>> del tel['sape'] >>> tel['irv'] = 4127 >>> tel {'guido': 4127, 'irv': 4127, 'jack': 4098} >>> list(tel.keys()) ['irv', 'guido', 'jack'] >>> sorted(tel.keys()) ['guido', 'irv', 'jack'] >>> 'guido' in tel True >>> 'jack' not in tel False
dict() 建構函式可以直接從 key-value 對中建立字典:
>>> dict([('sape', 4139), ('guido', 4127), ('jack', 4098)]) {'sape': 4139, 'jack': 4098, 'guido': 4127} >>> dict(sape=4139, guido=4127, jack=4098) {'sape': 4139, 'jack': 4098, 'guido': 4127} >>> tel={x:x**2 for x in range(2,12,3)} >>> list(tel.keys()) [8, 2, 11, 5] >>> sorted(tel.keys()) [2, 5, 8, 11]
5 迴圈技巧
字典迴圈,關鍵字和對應的值可以使用 items() 方法同時解讀出來:
>>> knights = {'gallahad': 'the pure', 'robin': 'the brave'} >>> for k, v in knights.items(): ... print(k, v) ... gallahad the pure robin the brave
在序列中迴圈時,索引位置和對應值可以使用 enumerate() 函式同時得到:
>>> for i, v in enumerate(['tic', 'tac', 'toe']): print(i, v) 0 tic 1 tac 2 toe
同時迴圈兩個或更多的序列,可以使用 zip() 整體打包:
>>> questions = ['name', 'quest', 'favorite color'] >>> answers = ['lancelot', 'the holy grail', 'blue'] >>> for q, a in zip(questions, answers): print('What is your {0}? It is {1}.'.format(q, a)) What is your name? It is lancelot. What is your quest? It is the holy grail. What is your favorite color? It is blue.
需要逆向迴圈序列的話,先正向定位序列,然後呼叫 reversed() 函式:
>>> for i in reversed(range(1, 10, 2)): print(i) 9 7 5 3 1
要按排序後的順序迴圈序列的話,使用 sorted() 函式,它不改動原序列,而是生成一個新的已排序的序列:
>>> basket = ['apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana'] >>> for f in sorted(set(basket)): print(f) apple banana orange pear
若要在迴圈內部修改正在遍歷的序列(例如複製某些元素),建議您首先製作副本。在序列上迴圈不會隱式地建立副本。切片表示法使這尤其方便:
>>> words = ['cat', 'window', 'defenestrate'] # Loop over a slice copy of the entire list. >>> for w in words[:]: if len(w) > 6: words.insert(0, w) >>> words ['defenestrate', 'cat', 'window', 'defenestrate']
6 參考文獻和推薦資料
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