Python数据类型串讲（中）

CDA数据分析师 出品

1、序列

1.1 序列简介

所谓序列，即元素的有序排列。序列中每个位置的元素都有其对应的唯一编号，也就是说我们可以通过元素的位置标识，去搜索到该元素。python中的内建序列有6种：列表、元祖、字符串、Unicode字符串、xrange对象、buffer对象，其中列表和元祖是最常见的序列，应重点掌握。字符串在上一篇文章中已简单介绍，下面将以字符串为例，对序列的通用操作进行详讲。

1.2 序列通用操作

· 索引（indexing）

· 序列的索引即上文介绍的序列中元素的位置标识，按标识顺序分为正向递增序号(简称正序)和逆向递减序号（简称逆序）。正序标识即由左往右，索引从0开始递增，索引为0表示第一个元素，索引为1表示第二个元素，以此类推。以变量x='HELLO WORLD!'为例：

· 逆序标识即由右往左，索引从-1开始，索引为-1表示逆序第一个元素，索引为-2表示逆序第二个元素，以此类推。以字符串’HELLO WORLD!'为例：

· 根据字符串的索引，我们可以提取出对应位置上的元素，例如需要提取字符’R’，可以使用正索引即’x[8]'去提取，也可以使用逆索引即’x[-4]'去提取。

· x=‘HELLO WORLD!’#正序提取x[8]#逆序提取x[-4]

· 以上代码执行结果为：

· 切片（sliceing）

· 使用索引提取序列元素不需要新创建变量，非常方便，但使用索引每次只能提取字符串中的单个字符，而实际运用中往往需要一次提取多个字符，这时便可以使用序列的另一特性：切片。切片是指通过序列的索引提取出指定范围内的元素作为新的序列。

· 语法：obj [startindex：endindex：step]

· obj：变量名

· start_index：[可选参数]，切片起始索引，默认为0(正序)或-1(逆序)

· end_index：[可选参数]，切片结束索引，默认为最后一个元素对应索引(正序)，或第一个元素对应索引(逆序)

· step：切片步长，默认为1

· 注意：序列中切片取值范围为左闭右开，即包含起始索引，不包含结束位置。

· x=‘HELLO WORLD!’

############ 提取字符’LLO’###########

x[2:5:1] #使用正索引

x[-10:-7:1] #使用负索引

x[2:5] #步长为1时可省略参数step

############ 提取字符’WRD’###########

x[6:11:2] #使用正索引，步长为2

x[-6????2] #使用负索引，步长为2

############ 提取字符’LRO’###########

x[-3:-6:-1] #使用负索引，逆序提取

x[9:6:-1] #使用正索引，逆序提取

############ 正序提取所有字符 ##########

x[::] #三个参数皆可省略

############ 逆序提取所有字符 ##########

x[::-1] #步长为-1，不可省略

· 注意：正序提取时，起始索引应小于结束索引；逆序提取时，起始索引应大于结束索引，否则返回值为空序列 []。

· 相加（adding）

· 序列中类型相同的序列可以进行加法操作，即把两个或多个序列拼接起来，注意不是数值上的加法运算（元素为数字型时容易混淆）。

· x1=‘talk is cheap’x2=’,'x3='show me the code’print(x1+x2+x3)

· 以上代码执行结果为：

· 相乘（multiplying）

· 类似于数学运算上的乘法运算，一个序列乘上一个正整数n，相当于将该字符串重复n次连接成一个新序列。

· x='python 'print(x*3)

· 以上代码执行结果为：

· 元素存在判断

· 使用python的关键字"in"或"not in"，可以判断指定元素是否存在该序列中或是否不存在该序列中，满足条件则返回True ，不满足条件则返回False 。

· x='python ‘‘t’ in x’i’ in x

· 以上代码执行结果为：

· 序列相关BIF

· len()：返回序列所含元素的数量

· max()：返回元素中的最大值

· min()：返回元素中的最小值

· x='python’len(x)max(x)min(x)

· 当序列中元素的类型是字符串型时，使用max()或min()将对字符串进行按位比较，即对字符串中各元素的ascii码进行比较，输出最大值或最小值。

2、列表

在对序列有了大体的认识后，现在开始介绍序列中最具代表性的数据类型——列表。

python中列表以中括号’[ ]'为标识，将一个或多个元素（以逗号分隔）括起来为一个列表，其元素可以为python中任意一种数据类型包括列表本身，且各元素不需要具备相同的数据类型。列表可以简单理解为我们日常生活中超市每天的购物记录，其中每个人的购物记录为列表中的元素，每个人可以购买不同类型的物品，且购买数量往往不一致。

#创建列表x_listx_list=[2333,‘python’,[‘a’,‘b’,‘c’]]print(x_list)

以上代码执行的结果为：

除了上面1.2节介绍的序列通用操作外，列表还有其他一些比较常用的操作。

2.1 元素的更新

2.1.1 元素的修改

列表通过直接对元素的索引位置赋新值来修改元素。

语法：变量名[需修改元素的索引]=新值

#将变量x_list索引为0的元素修改为2222x_list[0]=2222print(x_list)

以上代码执行结果为：

2.1.2 元素的删除

列表通过对元素的索引位置，使用del语句来删除列表的元素。

del 列表名[需删除元素的列表]

#删除变量x_list索引为1的元素del x_list[1]print(x_list)

以上代码执行结果为：

2.2 常用方法

2.2.1 元素的增加

· append()：在列表最后添加一个新的元素

· 语法：列表名.append(添加的元素)

· #在列表x_list最后添加元素’MySQL’x_list.append(‘MySQL’)print(x_list)

· 以上代码执行结果为：

· 注意：若添加的新元素为列表，append()会保存其列表形式添加到最后

· #在列表x_list最后添加元素[‘MySQL’,‘SPSS’]x_list=[2333,‘python’,[‘a’,‘b’,‘c’]]x_list.append([‘MySQL’,‘SPSS’])print(x_list)

· 以上代码执行结果为：

· extend()：在列表最后添加一个新列表内的多个元素

· 语法：列表名.extend(添加的列表)

· 与方法append()不同，extend()中添加的元素只能是列表类型，且不保存其列表形式，即将需要添加的列表里的元素一一提取出来后再添加到原列表。

· x_list=[2333,‘python’,[‘a’,‘b’,‘c’]]x_list.extend([‘MySQL’,‘SPSS’])print(x_list)

· 以上代码执行的结果为：

· insert()：根据指定索引插入新的元素

· 语法：列表名.insert(插入位置的索引，插入的元素)

· #在变量索引为1的位置插入元素’MySQL’x_list=[2333,‘python’,[‘a’,‘b’,‘c’]]x_list.insert(1,‘MySQL’)print(x_list)

· 以上代码执行结果为：

2.2.2 元素的删除

· pop()：删除指定索引(默认为-1)对应的元素，并返回所删除的值

· 语法：列表名.pop(索引值)

· #删除变量中索引为1的元素x_list=[2333,‘python’,[‘a’,‘b’,‘c’]]x_list.pop(1)print(x_list)

· 以上代码执行结果为：

· remove()：删除指定元素，若匹配到多项，仅删除匹配到的第一项

· 语法：列表名.remove(‘需删除的元素’)

· #删除指定元素’a’，仅删除匹配到的第一项z_list=[‘a’,‘b’,‘c’,‘a’]z_list.remove(‘a’)print(z_list)

· 以上代码执行结果为：

· clear()：清空列表里所有元素，返回一个空列表

· 语法：列表名.clear()

· #清空变量x_list的所有元素x_list=[2333,‘python’,[‘a’,‘b’,‘c’]]x_list.clear()print(x_list)

· 以上代码执行结果为：

2.2.3 元素的查找

· index()：查找元素首次出现位置对应的正索引

· 语法：列表名.index（查找的元素，起始索引，结束索引）

· #查找元素’python’在变量x_list中首次查找到位置的索引x_list=[2333,‘python’,[‘a’,‘b’,‘c’]]x_list.index(‘python’)

· 以上代码执行的结果为：

· 注意：若查找的元素不在该列表中会报错误提示。

· count()：查找元素在该列表中出现的次数

· 语法：列表名.count（查找的元素）

· #查找元素’python’在变量x_list中出现的次数y_list=[2,3,4,5,2,2,3]y_list.count(2)

· 以上代码执行结果为：

· 注意：列表中没有方法find()。

2.2.4 元素的排序

· sort()：对列表元素进行排序，返回元素按升序(默认)或降序排列的列表

· 语法：列表名.sort(reverse=True/False)

· reverse：可选参数，默认为True即升序，若为False即降序

· #对变量y_list的元素进行降序排列y_list=[2,3,4,5,2,2,3]y_list.sort(reverse=True)print(y_list)

· 以上代码执行结果为：

· reverser()：将列表内元素按逆序排列

· 语法：列表名.reverser()

· #对y_list的元素进行逆序排列y_list=[2,3,4,5,2,2,3]y_list.reverser()print(y_list)

· 以上代码执行结果为:

2.2.5 列表的复制

· copy()：用于复制列表

· 用法：列表名.copy()

y_list=[2,3,4,5,2,2,3]y=y_list.copy()print(y)

以上代码执行结果为：

注意区分赋值、浅复制copy()、深复制deepcopy()：

· 赋值：对象的简单引用

· 浅复制：复制列表的父对象，但不复制对象内部的子对象

· 深复制：复制列表的父对象及子对象，需先导入copy模块

2.3 常用内置函数

除了序列通用的内置函数：len()、max()、len()，列表还含有以下内置函数：

· list()：将其他类型强制转化为列表

· zip()：将多个列表或元祖(后续会介绍)对应位置的元素组合为元祖，返回 zip对象

· enumerate()：将一个可遍历对象(如列表、字符串)组合成一个含数据和数据索引的序列

3、元祖

3.1 元祖简介

元祖与列表一样是python的一种序列类型，可以使用序列的所有通用操作。元祖在python中以小括号"（）“为标识，将一个或多个元素（以逗号分隔）括起来为一个元祖，其用法与列表非常类似，二者主要区别在于，列表内的元素可以修改，元祖内的元素不能修改，可以简单把元祖理解为列表的一个"可读版本”。

#元祖的创建x_tuple=(‘a’,2,[3,4])print(x_tuple)#元素修改会报错x_tuple[1]=3

以上代码执行结果为：

注意：创建只有一个元素的元祖时，需要在后面加一个逗号，否则会返回元素本身。因为在python中小括号"（）"同时也是数学运算上的一个基本符号，如（1+1）^2，如果创建只有一个元素的元祖时不加逗号分隔，python解释器会将小括号识别为数学运算符号。

y_tuple=(2333,)print(y_tuple)z_tuple=(2333,)print(z_tuple)

以上代码执行结果为：

3.2 常用方法及内置函数

3.2.1 常用方法

由于元祖的元素不可变性，元祖无法对元素进行增加、删除、排序及复制操作，元祖中元素的查找与上述列表中用法一致。

x_tuple=(‘a’,2,[3,4])#元素的查找x_tuple.index(‘a’)#元素的复制x_tuple.count(2)

以上代码执行的结果为：

注意：当元祖中所含元素为列表（可变序列）时，该列表嵌套项是可变的。

x_tuple=(‘a’,2,[3,4])#修改列表[3,4]中的元素，元祖也随之’变化’x_tuple[2][1]=3print(x_tuple)

以上代码执行结果为：

3.2.2 常用内置函数

· len(tuple)：返回元祖元素的个数

· max(tuple)：返回元祖元素最大值

· min(tuple)：返回元祖元素最小值

· tuple(seq)：将序列转换为元祖

3.2.3 选择元祖or列表

· 特点：

· 列表：动态存储，长度大小可变，可对元素进行增删查改等操 作，但储存内存较大，性能偏差；

· 元祖：静态存储，长度大小固定，不可随意更新数据，内存占用空间小，处理速度快；

· 使用场景：

· 列表：需随时对数据进行更改，不考虑性能；

· 元祖：1. 数据需要被"锁定"，不能随意更改； 2. 对性能有要求，如遍历； 3. 作为数据结构的一部分，如字典的key