python列表與元組詳解實例

在這章中引入了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是通過某種方式組織在一起的數(shù)據(jù)元素的集合。在python中，最基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是序列。序列中的每個元素被分配一個序號，即元素的位置，也被稱為索引。注意：第一個索引是0。

1.序列概覽
python有6種內(nèi)建的序列：列表，元組，字符串，Unicode字符串，buffer對象和xrange對象。
 這里重點介紹列表和元組。列表和元組主要區(qū)別在于，列表可以修改，元組不可修改。一般來說，在幾乎所有情況下列表都可以代替元組。
在需要操作一組數(shù)值的時候，序列很好用：
代碼如下:

Edward = ["Gumby",42]

 同時，序列可以包含其他的序列。如：
代碼如下:

Edward = ["Gumby",42]
John = ["Smith",50]
database = [Edward,John]

2. 通用序列操作
所有序列類型都可以進(jìn)行某些特點的操作，包括：索引，分片，加，乘以及檢查某個元素是否屬于序列的成員（成員資格）。除此之外，python還有計算序列長度，找出最大元素和最小元素的內(nèi)建函數(shù)。
2.1 索引
序列中的所有元素都是有編號的--從0開始遞增。這些元素可以通過編號分別訪問：
代碼如下:

>>>greeting = "hello"
>>>greeting[0]
'H'

使用負(fù)數(shù)索引的話，python會從右邊，也就是從最后一個元素開始計數(shù)，最后一個元素的位置編號是-1！
代碼如下:

>>> greeting[-1]
'g'

2.2 分片
分片可以訪問一定范圍內(nèi)的元素，通過冒號相隔的2個索引來實現(xiàn)。分片對于提取序列的一部分是很有用的，第一個索引是提取部分的第一個元素編號，最后的索引是分片之后剩下部分的第一個元素編號。
代碼如下:

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

2.2.1 優(yōu)雅的捷徑
需要訪問最后3個元素，可以這樣顯式操作：
代碼如下:

>>> number[7:10]
[8,9,10]

這里索引10指向的第11個元素不存在，卻是在最后一個元素之后。
如果需要從列表結(jié)尾開始計數(shù)，就是說如果分片所得部分包括序列結(jié)尾的元素，那么只需置空最后一個索引：
代碼如下:

>>> number[-3:]
[8,9,10]

這種方法適用于序列開始的元素或者顯示整個序列：
代碼如下:

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

2.2.2 更大的步長
進(jìn)行分片的時候，分片的開始和結(jié)束都需要進(jìn)行指定，另一個參數(shù)-步長，通常是隱式設(shè)置的。默認(rèn)的步長是1。如果顯示設(shè)置步長為比1大的數(shù)，那么會跳過某些元素。
代碼如下:

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

步長不能為0，但是可以是負(fù)數(shù)，即從右到左提取元素：
代碼如下:

>>> number[10:0:-2]
[10,8,6,4,2]
>>> number[0:10:-2]
[]

上面第二個式子是錯誤的，使用一個負(fù)數(shù)作為步長時，必須讓開始點大于結(jié)束點。
2.3 序列相加
通過使用加號可以進(jìn)行序列的連接操作：
代碼如下:

>>> [1,2,3] + [4,5,6]
[1,2,3,4,5,6]
>>>'hello, ' + 'world'
'hello, world'
>>>[1,2,3] + 'hello'
TypeError:can only concatenate list(not 'string') to list

如上面第三個例子所示，列表和字符串是無法連接到一塊的，盡管它們都是序列，但是只有2種相同類型的序列才能進(jìn)行連接操作。
復(fù)制代碼 代碼如下:

2.4 乘法
用數(shù)字x乘以一個序列會生成新的序列，在新的序列中，原來的序列被重復(fù)x次：
[code]
>>> 'python' *5
'pythonpythonpythonpythonpython'
>>> [42] * 5
[42,42,42,42,42]

None，空列表和初始化
空列表可以通過2個中括號進(jìn)行表示（[]），但是如果想創(chuàng)建一個占用十個元素空間，卻不包括任何有用內(nèi)容的列表，我們就需要一個值來代表空值，可以這樣做：
代碼如下:

>>> sequence = [None] * 10
>>> sequence
[None,None,None,None,None,None,None,None,None,None]

2.5 成員資格
為了檢查一個值是否在序列中，可以使用in運算符。它檢查某個條件是否為真，然后返回相應(yīng)的值（True或False）
代碼如下:

>>> p = 'write'
>>> 'w' in p
True
>>> user =["a","b","c"]
>>> raw_input('Enter:') in user
Enter:a
True

2.6 長度，最大最小值
代碼如下:

>>> numbers = [10,20,30]
>>> len(numbers)
>>> max(numbers)
>>> min(numbers)
>>> max(1,99)
>>> min(1,99)

上面最后2個例子中，max函數(shù)和min函數(shù)的參數(shù)并不是序列，而是以多個數(shù)字直接作為參數(shù)。
3.列表：python的“苦力”
3.1 list函數(shù)
因為字符串不能像列表一樣被修改，所以有時候根據(jù)字符串創(chuàng)建列表會很有用。ps：list函數(shù)適用于所有類型的列表，不只是字符串。
代碼如下:

>>> list('hello')
['h','e','l','l','o']

提示：可以用下面的表達(dá)式將一個由字符組成的列表轉(zhuǎn)換為字符串：
代碼如下:

>>> strs = ‘ '.jion（list）
>>> strs
"h e l l o"

3.2 基本列表操作
方法是一個與某些對象有緊密聯(lián)系的函數(shù)，對象可能是列表，數(shù)字，也可能是字符串或者其他類型的對象。列表提供了幾個方法，用于檢測或者修改其中的內(nèi)容。
 3.2.1 append
append方法用于在列表末尾追加新的對象：
代碼如下:

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

注意：append方法不是簡單地返回一個修改過的新列表，而是直接修改原來的列表。

3.2.2 count
count方法統(tǒng)計某個元素在列表中出現(xiàn)的次數(shù)：
代碼如下:

>>> x =[[1,2],1,1,[1,2,[1,2]]]
>>> x.count(1)
2

3.2.3 extend
extend方法可以在列表的末尾一次性追加另一個序列中的多個值。
注意：extend方法和連接操作（+）最主要的區(qū)別在于：extend方法修改了被擴展的序列，而連接操作會返回一個全新的列表。

3.2.4 index
index方法用于從列表中找出某個值第一次匹配項的索引位置：
代碼如下:

>>> knights = ['we','are','the','knights']
>>> knights.index('the')
2
>>> knights.index("hi")
ValueError:list.index(x):x not in list

當(dāng)匹配項沒有被找到時，會引發(fā)一個異常。

3.2.5 insert
insert方法用于將對象插入到列表中：
代碼如下:

>>> numbers = [1,2,3,6]
>>> numbers = insert(3,5)
>>> numbers
[1,2,3,5,6]
>>> numbers[3:3] = [4]
>>> numbers
[1,2,3,4,5,6]

上面最后一個例子中通過分片賦值實現(xiàn)插入，但是可讀性不如insert。

3.2.6 pop
pop方法會移除列表中的一個元素，并且放回該元素的值，它是唯一一個既能修改列表又能返回元素值的列表方法：
代碼如下:

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

3.2.7 remove
 remove方法用于移除列表中某個值的第一個匹配項：
代碼如下:

>>> x = ['to','be','to']
>>> x.remove('to')
>>> x
['be','to']
>>> x.remove('kkk')
ValueError:list.remove(x):x not in list
可以看到只有第一次出現(xiàn)的值被移除了，而不在列表中的值是不會移除的。
 3.2.8 reverse
reverse方法將列表中的元素反向存放：
代碼如下:

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

 3.2.9 sort
sort方法用于在原位置對列表進(jìn)行排序，意味著改變原來的列表，而不是簡單地返回一個已排序的列表副本。
如果想要得到一個排序而不改變原來的數(shù)值，那就需要先賦值再排序：
代碼如下:

>>> x = [4,2,7,1]
>>> y = x[:]
>>> y.sort()
>>> x
[4,2,7,1]
>>>y
[1,2,4,7]

注意：上面的例子中賦值使用的是y=x[:]，分片是一種很有效率的復(fù)制整個列表的方法。如果簡單地把x賦值給y是沒有的（y=x），因為這樣做就讓x和y指向同一個列表了。
另一種獲取已排序列表副本的方法是使用sorted函數(shù)：
代碼如下:

>>> x = [4,5,3,7,2]
>>> y = sorted(x)
>>> x
[4,5,3,7,2]
>>> y
[2,3,4,5,7]
 

 3.2.10 高級排序
如果希望元素能夠按照特定的方式進(jìn)行排序，那么可以通過compare(x,y)的形式自定義比較函數(shù)。內(nèi)建cmp函數(shù)提供了比較函數(shù)的默認(rèn)實現(xiàn)方式：
代碼如下:

>>> cmp(1,2)
-1
>>> cmp(2,1)
>>> cmp(1,1)
>>> numbers = [5,3,9,7]
>>> numbers.sort(cmp)
>>> numbers
[3,5,7,9]

sort方法有另外2個可選參數(shù)-key和reverse。要使用它們，那就要通過名字來指定。
代碼如下:

>>> x = ['a','abc','ab']
>>> x.sort(key=len)
>>> x
['a','ab','abc']
>>> y = [2,4,1,5]
>>> y.sort(reverse)
>>> y
[5,4,2,1]

 4.元組：不可變序列
 創(chuàng)建元組的語法很簡單：如果你用逗號分隔了一些值，那么你就自動創(chuàng)建了元組。
代碼如下:

>>>1,2,3
(1,2,3)
>>>(1,2,3)
(1,2,3)
>>>()
()
>>>42,
(42,)

如上面最后一個例子，如果要實現(xiàn)一個包括一個值的元組，必須在數(shù)值后面加一個逗號。
4.1 tuple函數(shù)
tuple將一個序列作為參數(shù)并把它轉(zhuǎn)換為元組，如果參數(shù)是元組，那么該參數(shù)就會被原樣返回：
代碼如下:

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

4.2 基本元組操作
元組其實并不復(fù)雜，除了創(chuàng)建元組和訪問元組元素之外，也沒有太多其他操作：
代碼如下:
>>>x = 1,2,3
>>>x[1]
2
>>> x[0:2]
(1,2)
元組的分片還是元組，就像列表的分片還是列表一樣。
4.3 那么，意義何在
元組是不可替代的：
（1）元組可以在映射中當(dāng)作鍵使用，而列表不行。
（2）元組作為很多內(nèi)建函數(shù)和方法的返回值存在。