Python常見資料結構整bai理

Python中常見的資料結構可以統稱du為容器（container）。序zhi列（如dao列表和元組）、對映（如字典）以及集合（set）是三類主要的容器。

一、序列（列表、元組和字串）

序列中的每個元素都有自己的編號。Python中有6種內建的序列。其中列表和元組是最常見的型別。其他包括字串、Unicode字串、buffer物件和xrange物件。下面重點介紹下列表、元組和字串。

1、列表

列表是可變的，這是它區別於字串和元組的最重要的特點，一句話概括即：列表可以修改，而字串和元組不能。

（1）、建立

通過下面的方式即可建立一個列表：

1

2

3

4

list1=["hello","world"]

print list1

list2=[1,2,3]

print list2

輸出：

["hello", "world"]

[1, 2, 3]

可以看到，這中建立方式非常類似於javascript中的陣列。

（2）、list函式

通過list函式（其實list是一種型別而不是函式）對字串建立列表非常有效：

1

2

list3=list("hello")

print list3

輸出：

["h", "e", "l", "l", "o"]

2、元組

元組與列表一樣，也是一種序列，唯一不同的是元組不能被修改（字串其實也有這種特點）。

（1）、建立

1

2

3

4

5

6

t1=1,2,3

t2="jeffreyzhao","cnblogs"

t3=(1,2,3,4)

t4=()

t5=(1,)

print t1,t2,t3,t4,t5

輸出：

(1, 2, 3) ("jeffreyzhao", "cnblogs") (1, 2, 3, 4) () (1,)

從上面我們可以分析得出：

a、逗號分隔一些值，元組自動建立完成；

b、元組大部分時候是通過圓括號括起來的；

c、空元組可以用沒有包含內容的圓括號來表示；

d、只含一個值的元組，必須加個逗號（,）；

（2）、tuple函式

tuple函式和序列的list函式幾乎一樣：以一個序列（注意是序列）作為引數並把它轉換為元組。如果引數就算元組，那麼該引數就會原樣返回：

1

2

3

4

5

6

7

8

t1=tuple([1,2,3])

t2=tuple("jeff")

t3=tuple((1,2,3))

print t1

print t2

print t3

t4=tuple(123)

print t45

輸出：

(1, 2, 3)

("j", "e", "f", "f")

(1, 2, 3)

Traceback (most recent call last):

File "F:Pythonest.py", line 7, in <module>

t4=tuple(123)

TypeError: "int" object is not iterable

3、字串

（1）建立

1

2

3

4

5

str1="Hello world"

print str1

print str1[0]

for c in str1:

print c

輸出：

Hello world

H

H

e

l

l

o

w

o

r

l

d

（2）格式化

字串格式化使用字串格式化操作符即百分號%來實現。

1

2

str1="Hello,%s" % "world."

print str1

格式化操作符的右運算元可以是任何東西，如果是元組或者對映型別（如字典），那麼字串格式化將會有所不同。

1

2

3

4

5

6

strs=("Hello","world") #元組

str1="%s,%s" % strs

print str1

d={"h":"Hello","w":"World"} #字典

str1="%(h)s,%(w)s" % d

print str1

輸出：

Hello,world

Hello,World

注意：如果需要轉換的元組作為轉換表示式的一部分存在，那麼必須將它用圓括號括起來：

1

2

str1="%s,%s" % "Hello","world"

print str1

輸出：

Traceback (most recent call last):

File "F:Pythonest.py", line 2, in <module>

str1="%s,%s" % "Hello","world"

TypeError: not enough arguments for format string

如果需要輸出%這個特殊字元，毫無疑問，我們會想到轉義，但是Python中正確的處理方式如下：

1

2

str1="%s%%" % 100

print str1

輸出：100%

對數字進行格式化處理，通常需要控制輸出的寬度和精度：

1

2

3

4

5

6

7

from math import pi

str1="%.2f" % pi #精度2

print str1

str1="%10f" % pi #欄位寬10

print str1

str1="%10.2f" % pi #欄位寬10，精度2

print str1

輸出：

3.14

3.141593

3.14

字串格式化還包含很多其他豐富的轉換型別，可參考官方文件。

Python中在string模組還提供另外一種格式化值的方法：模板字串。它的工作方式類似於很多UNIX Shell裡的變數替換，如下所示：

1

2

3

4

from string import Template

str1=Template("$x,$y!")

str1=str1.substitute(x="Hello",y="world")

print str1

輸出：

Hello,world!

如果替換欄位是單詞的一部分，那麼引數名稱就必須用括號括起來，從而準確指明結尾：

1

2

3

4

from string import Template

str1=Template("Hello,w${x}d!")

str1=str1.substitute(x="orl")

print str1

輸出：

Hello,world!

如要輸出符，可以使用$輸出：

1

2

3

4

from string import Template

str1=Template("$x$$")

str1=str1.substitute(x="100")

print str1

輸出：100$

除了關鍵字引數之外，模板字串還可以使用字典變數提供鍵值對進行格式化：

1

2

3

4

5

from string import Template

d={"h":"Hello","w":"world"}

str1=Template("$h,$w!")

str1=str1.substitute(d)

print str1

輸出：

Hello,world!

除了格式化之外，Python字串還內建了很多實用方法，可參考官方文件，這裡不再列舉。

4、通用序列操作（方法）

從列表、元組以及字串可以“抽象”出序列的一些公共通用方法（不是你想像中的CRUD），這些操作包括：索引（indexing）、分片（sliceing）、加（adding）、乘（multiplying）以及檢查某個元素是否屬於序列的成員。除此之外，還有計算序列長度、最大最小元素等內建函式。

（1）索引

1

2

3

4

5

6

str1="Hello"

nums=[1,2,3,4]

t1=(123,234,345)

print str1[0]

print nums[1]

print t1[2]

輸出

H

2

345

索引從0（從左向右）開始，所有序列可通過這種方式進行索引。神奇的是，索引可以從最後一個位置（從右向左）開始，編號是-1：

1

2

3

4

5

6

str1="Hello"

nums=[1,2,3,4]

t1=(123,234,345)

print str1[-1]

print nums[-2]

print t1[-3]

輸出：

o

3

123

（2）分片

分片操作用來訪問一定範圍內的元素。分片通過冒號相隔的兩個索引來實現：

1

2

3

4

5

6

7

8

nums=range(10)

print nums

print nums[1:5]

print nums[6:10]

print nums[1:]

print nums[-3:-1]

print nums[-3:] #包括序列結尾的元素，置空最後一個索引

print nums[:] #複製整個序列

輸出：

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

[1, 2, 3, 4]

[6, 7, 8, 9]

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

[7, 8]

[7, 8, 9]

不同的步長，有不同的輸出：

1

2

3

4

5

6

7

8

nums=range(10)

print nums

print nums[0:10] #預設步長為1 等價於nums[1:5：1]

print nums[0:10:2] #步長為2

print nums[0:10:3] #步長為3

##print nums[0:10:0] #步長為0

print nums[0:10:-2] #步長為-2

輸出：

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

[0, 2, 4, 6, 8]

[0, 3, 6, 9]

[]

（3）序列相加

1

2

3

4

5

6

7

str1="Hello"

str2=" world"

print str1+str2

num1=[1,2,3]

num2=[2,3,4]

print num1+num2

print str1+num1

輸出：

Hello world

[1, 2, 3, 2, 3, 4]

Traceback (most recent call last):

File "F:Pythonest.py", line 7, in <module>

print str1+num1

TypeError: cannot concatenate "str" and "list" objects

（4）乘法

1

2

3

4

5

6

print [None]*10

str1="Hello"

print str1*2

num1=[1,2]

print num1*2

print str1*num1

輸出：

[None, None, None, None, None, None, None, None, None, None]

HelloHello

[1, 2, 1, 2]

Traceback (most recent call last):

File "F:Pythonest.py", line 5, in <module>

print str1*num1

TypeError: can"t multiply sequence by non-int of type "list"

（5）成員資格

in運算子會用來檢查一個物件是否為某個序列（或者其他型別）的成員（即元素）：

1

2

3

4

5

str1="Hello"

print "h" in str1

print "H" in str1

num1=[1,2]

print 1 in num1

輸出：

False

True

True

（6）長度、最大最小值

通過內建函式len、max和min可以返回序列中所包含元素的數量、最大和最小元素。

1

2

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5

6

7

8

str1="Hello"

print len(str1)

print max(str1)

print min(str1)

num1=[1,2,1,4,123]

print len(num1)

print max(num1)

print min(num1)

輸出：

5

o

H

5

123

1

二、對映（字典）

對映中的每個元素都有一個名字，如你所知，這個名字專業的名稱叫鍵。字典（也叫散列表）是Python中唯一內建的對映型別。

1、鍵型別

字典的鍵可以是數字、字串或者是元組，鍵必須唯一。在Python中，數字、字串和元組都被設計成不可變型別，而常見的列表以及集合（set）都是可變的，所以列表和集合不能作為字典的鍵。鍵可以為任何不可變型別，這正是Python中的字典最強大的地方。

1

2

3

4

5

6

7

8

list1=["hello,world"]

set1=set([123])

d={}

d[1]=1

print d

d[list1]="Hello world."

d[set1]=123

print d

輸出：

{1: 1}

Traceback (most recent call last):

File "F:Pythonest.py", line 6, in <module>

d[list1]="Hello world."

TypeError: unhashable type: "list"

2、自動新增

即使鍵在字典中並不存在，也可以為它分配一個值，這樣字典就會建立新的項。

3、成員資格

表示式item in d（d為字典）查詢的是鍵（containskey），而不是值（containsvalue）。

Python字典強大之處還包括內建了很多常用操作方法，可參考官方文件，這裡不再列舉。

思考：根據我們使用強型別語言的經驗，比如C#和Java，我們肯定會問Python中的字典是執行緒安全的嗎？

三、集合

集合（Set）在Python 2.3引入，通常使用較新版Python可直接建立，如下所示：

strs=set(["jeff","wong","cnblogs"])

nums=set(range(10))

看上去，集合就是由序列（或者其他可迭代的物件）構建的。集合的幾個重要特點和方法如下：

1、副本是被忽略的

集合主要用於檢查成員資格，因此副本是被忽略的，如下示例所示,輸出的集合內容是一樣的。

1

2

3

4

5

set1=set([0,1,2,3,0,1,2,3,4,5])

print set1

set2=set([0,1,2,3,4,5])

print set2

輸出如下：

set([0, 1, 2, 3, 4, 5])

set([0, 1, 2, 3, 4, 5])

2、集合元素的順序是隨意的

這一點和字典非常像，可以簡單理解集合為沒有value的字典。

1

2

strs=set(["jeff","wong","cnblogs"])

print strs

輸出如下：

set(["wong", "cnblogs", "jeff"])

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如果利用數學方程而不是迭代來計算前n個整數的和，他的複雜度就是 O(1)。下非常榮幸回答您的提問，下面是這本書的目錄，希望對您有幫助！