Python常用数据结构和公共方法技巧总结

目录

• 1. 列表
• 1.1 列表的定义
• 1.2 列表常用操作
• 1.3 循环遍历
• 1.4 应用场景
• 2. 元组
• 2.1 元组的定义
• 2.2 元组常用操作
• 2.3 循环遍历
• 2.4 应用场景
• 3. 字典
• 3.1 字典的定义
• 3.2 字典常用操作
• 3.3 循环遍历
• 3.4 应用场景
• 4. 字符串
• 4.1 字符串的定义
• 4.2 字符串的常用操作
• 1) 判断类型
• 2) 查找和替换
• 3) 大小写转换
• 4) 文本对齐
• 5) 去除空白字符
• 6) 拆分和连接
• 4.3 字符串的切片
• 4.4 字符串的格式化输出
• 5. 公共方法
• 5.1 Python 内置函数
• 5.2 切片
• 5.3 运算符
• 5.4 完整的 for 循环语法

1. 列表

1.1 列表的定义

• List（列表） 是Python 中使用最频繁的数据类型，在其他语言中通常叫做数组
• 专门用于存储一串 信息
• 列表用[] 定义，数据之间使用, 分隔
• 列表的索引从0 开始
  • 索引就是数据在列表中的位置编号，索引又可以被称为下标

注意：从列表中取值时，如果 超出索引范围，程序会报错

name_list = ["zhangsan", "lisi", "wangwu"]

1.2 列表常用操作

• 在ipython3 中定义一个列表，例如：name_list = []
• 输入name_list. 按下TAB 键，ipython 会提示列表能够使用的方法如下：

In [1]: name_list.
name_list.append name_list.count name_list.insert name_list.reverse
name_list.clear name_list.extend name_list.pop name_list.sort
name_list.copy name_list.index name_list.remove

序号	分类	关键字 / 函数 / 方法	说明
1	增加	列表.insert(索引, 数据)	在指定位置插入数据
		列表.append(数据)	在末尾追加数据
		列表.extend(列表2)	将列表2 的数据追加到列表
2	修改	列表[索引] = 数据	修改指定索引的数据
3	删除	del 列表[索引]	删除指定索引的数据
		列表.remove[数据]	删除第一个出现的指定数据
		列表.pop	删除末尾数据
		列表.pop(索引)	删除指定索引数据
		列表.clear	清空列表
4	统计	len(列表)	列表长度
		列表.count(数据)	数据在列表中出现的次数
5	排序	列表.sort()	升序排序
		列表.sort(reverse=True)	降序排序
		列表.reverse()	逆序、反转

del 关键字（科普）：

• 使用del 关键字(delete) 同样可以删除列表中元素
• del 关键字本质上是用来将一个变量从内存中删除的
• 如果使用del 关键字将变量从内存中删除，后续的代码就不能再使用这个变量了

del name_list[1]

在日常开发中，要从列表删除数据，建议 使用列表提供的方法

关键字、函数和方法（科普）：

关键字是 Python 内置的、具有特殊意义的标识符

关键字后面不需要使用括号

函数封装了独立功能，可以直接调用

函数名(参数)

函数需要死记硬背

• 方法和函数类似，同样是封装了独立的功能
• 方法需要通过对象来调用，表示针对这个对象要做的操作

对象.方法名(参数)

在变量后面输入 .，然后选择针对这个变量要执行的操作，记忆起来比函数要简单很多

1.3 循环遍历

• 遍历 就是 从头到尾依次 从 列表 中获取数据
  • 在循环体内部针对每一个元素，执行相同的操作
• 在Python 中为了提高列表的遍历效率，专门提供的 迭代 iteration 遍历
• 使用for 就能够实现迭代遍历

# for 循环内部使用的变量 in 列表
for name in name_list:

循环内部针对列表元素进行操作
print(name)

1.4 应用场景

• 尽管Python 的列表中可以存储不同类型的数据
• 但是在开发中，更多的应用场景是
  • 列表存储相同类型的数据
  • 通过迭代遍历，在循环体内部，针对列表中的每一项元素，执行相同的操作

2. 元组

2.1 元组的定义

• Tuple（元组）与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改
  • 元组表示多个元素组成的序列
  • 元组在Python 开发中，有特定的应用场景
• 用于存储一串 信息，数据之间使用, 分隔
• 元组用() 定义
• 元组的索引从0 开始
  • 索引就是数据在元组中的位置编号

info_tuple = ("zhangsan", 18, 1.75)

创建空元组：

info_tuple = ()

元组中只包含一个元素时，需要在元素后面添加逗号：

info_tuple = (50, )

2.2 元组常用操作

• 在ipython3 中定义一个元组，例如：info = ()
• 输入info. 按下TAB 键，ipython 会提示元组能够使用的函数如下：

info.count info.index

有关 元组 的 常用操作 可以参照上图练习

2.3 循环遍历

• 取值就是从元组中获取存储在指定位置的数据
• 遍历就是从头到尾依次从元组中获取数据

# for 循环内部使用的变量 in 元组
for item in info:

循环内部针对元组元素进行操作
print(item)

• 在Python 中，可以使用for 循环遍历所有非数字型类型的变量：列表、元组、字典以及字符串
• 提示：在实际开发中，除非能够确认元组中的数据类型，否则针对元组的循环遍历需求并不是很多

2.4 应用场景

• 尽管可以使用for in 遍历元组
• 但是在开发中，更多的应用场景是：
  • 函数的 参数 和 返回值，一个函数可以接收任意多个参数，或者一次返回多个数据
• 有关函数的参数 和 返回值，在后续函数高级给大家介绍
  • 格式字符串，格式化字符串后面的() 本质上就是一个元组
  • 让列表不可以被修改，以保护数据安全

info = ("zhangsan", 18)
print("%s 的年龄是 %d" % info)

元组和列表之间的转换：

• 使用list 函数可以把元组转换成列表

list(元组)

• 使用tuple 函数可以把列表转换成元组

tuple(列表)

3. 字典

3.1 字典的定义

• dictionary（字典） 是除列表以外Python 之中最灵活的数据类型
• 字典同样可以用来存储多个数据
  • 通常用于存储描述一个 物体 的相关信息
• 和列表的区别
  • 列表是有序的对象集合
  • 字典是无序的对象集合
• 字典用{} 定义
• 字典使用键值对存储数据，键值对之间使用, 分隔
  • 键key 是索引
  • 值value 是数据
  • 键和值之间使用: 分隔
  • 键必须是唯一的
  • 值可以取任何数据类型，但键只能使用字符串、数字或元组

xiaoming = {"name": "小明",
"age": 18,
"gender": True,
"height": 1.75}

3.2 字典常用操作

• 在ipython3 中定义一个字典，例如：xiaoming = {}
• 输入xiaoming. 按下TAB 键，ipython 会提示字典能够使用的函数如下：

In [1]: xiaoming.
xiaoming.clear xiaoming.items xiaoming.setdefault
xiaoming.copy xiaoming.keys xiaoming.update
xiaoming.fromkeys xiaoming.pop xiaoming.values
xiaoming.get xiaoming.popitem

有关 字典 的 常用操作 可以参照上图练习

3.3 循环遍历

• 遍历就是依次从字典中获取所有键值对

# for 循环内部使用的 `key 的变量` in 字典
for k in xiaoming:

print("%s: %s" % (k, xiaoming[k]))

提示：在实际开发中，由于字典中每一个键值对保存数据的类型是不同的，所以针对字典的循环遍历需求并不是很多

3.4 应用场景

• 尽管可以使用for in 遍历字典
• 但是在开发中，更多的应用场景是：
  • 使用多个键值对，存储描述一个 物体 的相关信息—— 描述更复杂的数据信息
  • 将多个字典放在一个列表中，再进行遍历，在循环体内部针对每一个字典进行相同的处理

card_list = [{"name": "张三",
"qq": "12345",
"phone": "110"},
{"name": "李四",
"qq": "54321",
"phone": "10086"}
]

4. 字符串

4.1 字符串的定义

• 字符串就是一串字符，是编程语言中表示文本的数据类型
• 在 Python 中可以使用一对双引号" 或者一对单引号' 定义一个字符串
  • 虽然可以使用\" 或者\' 做字符串的转义，但是在实际开发中：
• 如果字符串内部需要使用"，可以使用' 定义字符串
• 如果字符串内部需要使用'，可以使用" 定义字符串

• 可以使用索引获取一个字符串中指定位置的字符，索引计数从0开始
• 也可以使用for循环遍历字符串中每一个字符

大多数编程语言都是用 " 来定义字符串

string = "Hello Python"

for c in string:
print(c)

4.2 字符串的常用操作

• 在ipython3 中定义一个字符串，例如：hello_str = ""
• 输入hello_str. 按下TAB 键，ipython 会提示字符串能够使用的方法如下：

In [1]: hello_str.
hello_str.capitalize hello_str.isidentifier hello_str.rindex
hello_str.casefold hello_str.islower hello_str.rjust
hello_str.center hello_str.isnumeric hello_str.rpartition
hello_str.count hello_str.isprintable hello_str.rsplit
hello_str.encode hello_str.isspace hello_str.rstrip
hello_str.endswith hello_str.istitle hello_str.split
hello_str.expandtabs hello_str.isupper hello_str.splitlines
hello_str.find hello_str.join hello_str.startswith
hello_str.format hello_str.ljust hello_str.strip
hello_str.format_map hello_str.lower hello_str.swapcase
hello_str.index hello_str.lstrip hello_str.title
hello_str.isalnum hello_str.maketrans hello_str.translate
hello_str.isalpha hello_str.partition hello_str.upper
hello_str.isdecimal hello_str.replace hello_str.zfill
hello_str.isdigit hello_str.rfind

提示：正是因为 python 内置提供的方法足够多，才使得在开发时，能够针对字符串进行更加灵活的操作！应对更多的开发需求！

1) 判断类型

方法	说明
string.isspace()	如果 string 中只包含空格，则返回 True
string.isalnum()	如果 string 至少有一个字符并且所有字符都是字母或数字则返回 True
string.isalpha()	如果 string 至少有一个字符并且所有字符都是字母则返回 True
string.isdecimal()	如果 string 只包含数字则返回 True，全角数字
string.isdigit()	如果 string 只包含数字则返回 True，全角数字、⑴、\u00b2
string.isnumeric()	如果 string 只包含数字则返回 True，全角数字，汉字数字
string.istitle()	如果 string 是标题化的(每个单词的首字母大写)则返回 True
string.islower()	如果 string 中包含至少一个区分大小写的字符，并且所有这些(区分大小写的)字符都是小写，则返回 True
string.isupper()	如果 string 中包含至少一个区分大小写的字符，并且所有这些(区分大小写的)字符都是大写，则返回 True

2) 查找和替换

方法	说明
string.startswith(str)	检查字符串是否是以 str 开头，是则返回 True
string.endswith(str)	检查字符串是否是以 str 结束，是则返回 True
string.find(str, start=0, end=len(string))	检测 str 是否包含在 string 中，如果 start 和 end 指定范围，则检查是否包含在指定范围内，如果是返回开始的索引值，否则返回 -1
string.rfind(str, start=0, end=len(string))	类似于 find()，不过是从右边开始查找
string.index(str, start=0, end=len(string))	跟 find() 方法类似，不过如果 str 不在 string 会报错
string.rindex(str, start=0, end=len(string))	类似于 index()，不过是从右边开始
string.replace(old_str, new_str, num=string.count(old))	把 string 中的 old_str 替换成 new_str，如果 num 指定，则替换不超过 num 次

3) 大小写转换

方法	说明
string.capitalize()	把字符串的第一个字符大写
string.title()	把字符串的每个单词首字母大写
string.lower()	转换 string 中所有大写字符为小写
string.upper()	转换 string 中的小写字母为大写
string.swapcase()	翻转 string 中的大小写

4) 文本对齐

方法	说明
string.ljust(width)	返回一个原字符串左对齐，并使用空格填充至长度 width 的新字符串
string.rjust(width)	返回一个原字符串右对齐，并使用空格填充至长度 width 的新字符串
string.center(width)	返回一个原字符串居中，并使用空格填充至长度 width 的新字符串

5) 去除空白字符

方法	说明
string.lstrip()	截掉 string 左边（开始）的空白字符
string.rstrip()	截掉 string 右边（末尾）的空白字符
string.strip()	截掉 string 左右两边的空白字符

6) 拆分和连接

方法	说明
string.partition(str)	把字符串 string 分成一个 3 元素的元组 (str前面, str, str后面)
string.rpartition(str)	类似于 partition() 方法，不过是从右边开始查找
string.split(str=“”, num)	以 str 为分隔符拆分 string，如果 num 有指定值，则仅分隔 num + 1 个子字符串，str 默认包含 ‘\r’, ‘\t’, ‘\n’ 和空格
string.splitlines()	按照行(‘\r’, ‘\n’, ‘\r\n’)分隔，返回一个包含各行作为元素的列表
string.join(seq)	以 string 作为分隔符，将 seq 中所有的元素（的字符串表示）合并为一个新的字符串

4.3 字符串的切片

• 切片方法适用于字符串、列表、元组
  • 切片使用索引值来限定范围，从一个大的字符串中切出小的字符串
  • 列表和元组都是有序的集合，都能够通过索引值获取到对应的数据
  • 字典是一个无序的集合，是使用键值对保存数据

字符串[开始索引:结束索引:步长]

注意：

• 指定的区间属于左闭右开型[开始索引, 结束索引) =>开始索引 >= 范围 < 结束索引
  • 从起始 位开始，到 结束位的前一位结束（不包含结束位本身)
• 从头开始，开始索引数字可以省略，冒号不能省略
• 到末尾结束，结束索引数字可以省略，冒号不能省略
• 步长默认为1，如果连续切片，数字和冒号都可以省略

索引的顺序和倒序：

• 在 Python 中不仅支持顺序索引，同时还支持倒序索引
• 所谓倒序索引就是从右向左计算索引
  • 最右边的索引值是-1，依次递减

演练需求：

• 截取从 2 ~ 5 位置 的字符串
• 截取从 2 ~末尾 的字符串
• 截取从开始 ~ 5 位置 的字符串
• 截取完整的字符串
• 从开始位置，每隔一个字符截取字符串
• 从索引 1 开始，每隔一个取一个
• 截取从 2 ~末尾 - 1 的字符串
• 截取字符串末尾两个字符
• 字符串的逆序（面试题）

答案：

num_str = "0123456789"

# 1. 截取从 2 ~ 5 位置 的字符串
print(num_str[2:6])

# 2. 截取从 2 ~ `末尾` 的字符串
print(num_str[2:])

# 3. 截取从 `开始` ~ 5 位置 的字符串
print(num_str[:6])

# 4. 截取完整的字符串
print(num_str[:])

# 5. 从开始位置，每隔一个字符截取字符串
print(num_str[::2])

# 6. 从索引 1 开始，每隔一个取一个
print(num_str[1::2])

# 倒序切片
# -1 表示倒数第一个字符
print(num_str[-1])

# 7. 截取从 2 ~ `末尾 - 1` 的字符串
print(num_str[2:-1])

# 8. 截取字符串末尾两个字符
print(num_str[-2:])

# 9. 字符串的逆序（面试题）
print(num_str[::-1])

4.4 字符串的格式化输出

方法一：使用占位符

字符串格式化输出 是按照一种既定格式给字符串填空的方式，以便我们更加方便地写入字符串。

例如：

def print_intro(name, age, city):
intro = '我叫%s，今年 %d 岁，来自%s。' % (name, age, city)
print(intro)
print_intro('小贝', 18, '南京')
# 输出：我叫小贝，今年 18 岁，来自南京。

字符串格式化输出的语法规则：

% 运算符左边是要格式化的字符串，右边是一个元组。如果只有一个占位符，可以将元组里的元素拿出来，如：‘我叫%s’ % ‘小贝’。我们通过 %s、%d 这样的占位符在字符串中“占位”，Python 会将 % 右边的内容会按顺序替换掉对应的占位符，一一填空。每个占位符都有特定的含义，我们来看一下常见的占位符：

提示：如果你不太确定应该用什么占位符，%s 是万能的，它会把任何数据类型转换为字符串。

方法二：format()

例如：

'我叫{}，今年 {} 岁，来自{}'.format('小贝', 18, '南京')
# 我叫小贝，今年 18 岁，来自南京

从上面的例子可以看到，format() 方法使用 {} 作为占位符，然后按照参数顺序替换对应的占位符。

我们还可以给占位符编号：

'我叫{0}，今年 {1} 岁，来自{2}'.format('小贝', 18, '南京')
# 我叫小贝，今年 18 岁，来自南京

# 调整编号顺序
'我叫{2}，今年 {1} 岁，来自{0}'.format('南京', 18, '小贝')
# 我叫小贝，今年 18 岁，来自南京

# 重复编号
'我叫{0}，{0}今年 {1} 岁，来自{2}'.format('小贝', 18, '南京')
# 我叫小贝，小贝今年 18 岁，来自南京

我们还可以给占位符命名：

'我叫{name}，今年 {age} 岁，来自{city}'.format(name = '小贝', age = 18, city = '南京')
# 我叫小贝，今年 18 岁，来自南京

# 命名后参数顺序不再重要
'我叫{name}，今年 {age} 岁，来自{city}'.format(age = 18, city = '南京', name = '小贝')
# 我叫小贝，今年 18 岁，来自南京

5. 公共方法

5.1 Python 内置函数

Python 包含了以下内置函数：

函数	描述	备注
len(item)	计算容器中元素个数
del(item)	删除变量	del 有两种方式
max(item)	返回容器中元素最大值	如果是字典，只针对 key 比较
min(item)	返回容器中元素最小值	如果是字典，只针对 key 比较
cmp(item1, item2)	比较两个值，-1 小于/0 相等/1 大于	Python 3.x 取消了 cmp 函数

注意：字符串比较符合以下规则： “0” < “A” < “a”

5.2 切片

| 描述 | Python 表达式 | 结果 | 支持的数据类型 |
| :—: | — | — | — | — |
| 切片 | “0123456789”[::-2] | “97531” | 字符串、列表、元组 |

• 切片使用索引值来限定范围，从一个大的字符串中切出小的字符串
• 列表和元组都是有序的集合，都能够通过索引值获取到对应的数据
• 字典是一个无序的集合，是使用键值对保存数据

5.3 运算符

运算符	Python 表达式	结果	描述	支持的数据类型
+	[1, 2] + [3, 4]	[1, 2, 3, 4]	合并	字符串、列表、元组
*	[“Hi!”] * 4	[‘Hi!’, ‘Hi!’, ‘Hi!’, ‘Hi!’]	重复	字符串、列表、元组
in	3 in (1, 2, 3)	True	元素是否存在	字符串、列表、元组、字典
not in	4 not in (1, 2, 3)	True	元素是否不存在	字符串、列表、元组、字典
> >= == < <=	(1, 2, 3) < (2, 2, 3)	True	元素比较	字符串、列表、元组

注意：

• in 在对字典操作时，判断的是字典的键
• in 和not in 被称为成员运算符

成员运算符：

成员运算符用于 测试 序列中是否包含指定的 成员

运算符	描述	实例
in	如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False	3 in (1, 2, 3) 返回 True
not in	如果在指定的序列中没有找到值返回 True，否则返回 False	3 not in (1, 2, 3) 返回 False

注意：在对 字典 操作时，判断的是 字典的键

5.4 完整的 for 循环语法

在Python 中完整的for 循环 的语法如下：

for 变量 in 集合:

循环体代码
else:
没有通过 break

应用场景：

• 在迭代遍历嵌套的数据类型时，例如一个列表包含了多个字典
• 需求：要判断 某一个字典中 是否存在 指定的 值
  • 如果存在，提示并且退出循环
  • 如果不存在，在循环整体结束后，希望得到一个统一的提示

students = [
    {"name": "阿土",
     "age": 20,
     "gender": True,
     "height": 1.7,
     "weight": 75.0},
    {"name": "小美",
     "age": 19,
     "gender": False,
     "height": 1.6,
     "weight": 45.0},
]
find_name = "阿土"
for stu_dict in students:
    print(stu_dict)
    # 判断当前遍历的字典中姓名是否为find_name
    if stu_dict["name"] == find_name:
        print("找到了")
        # 如果已经找到，直接退出循环，就不需要再对后续的数据进行比较
        break
else:
    print("没有找到")
print("循环结束")

到此这篇关于Python常用数据结构和公共方法技巧总结的文章就介绍到这了,更多相关Python数据结构内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！