数据结构的含义

在学习数据结构之前，我们先来了解下数据结构的含义。数据结构是通过某种方式（例如对元素进行编号）组织在一起的数据元素的集合，这些数据元素可以是数字或者字符，甚至可以是其他数据结构。在Python语言中，最基本的数据结构是序列（sequence）。序列中的每个元素被分配一个序号————即元素的位置，称为索引或下标，索引从0开始递增。

典型的序列包括列表、元组和字符串。其中，列表是可变的（可修改），而元组和字符串是不可变的（一旦创建了就是固定的）。列表、元组和字符串也是较常用的数据结构。

本篇内容主要讲解Python的列表、元组、字典，下篇将会介绍字符串的操作。

列表 list，使用 [] 定义，[] 中的各个元素，用逗号分隔。

例子

定义一个名为 all_star,包含 Kobe,TMAC,LBJ元素的列表

>>> all_star = ["Kobe","TMAC","LBJ"]>>> print(all_star)['Kobe', 'TMAC', 'LBJ']列表也可以包含列表，例如：

>>> east_star = ["Irving","Wall","Love"]>>> west_star = ["Curry","KD","Harden"]>>> all_star = [west_star,east_star]>>> print(all_star)[['Curry', 'KD', 'Harden'], ['Irving', 'Wall', 'Love']]或者

>>> all_star = [["Kobe","TMAC"],["LBJ","BOSH"]]>>> print(all_star)[['Kobe', 'TMAC'], ['LBJ', 'BOSH']]列表支持增删改查

所有序列类型都可以进行某些特定操作，由对象属性决定。这些操作包括：索引(indexing)、切片(sliceing)、加(adding)、乘(multiplying)以及检查某些元素是否属于序列成员、计算序列长度、找出最大、最小元素的内置函数。

查，使用单个索引一次能取出一个元素，使用切片，可以取出指定范围内的元素，分片通过两个冒号相隔的两个索引值实现。

例子1，单个索引获取元素，获取all_star列表中名叫Kobe的元素

>>> all_star = ["Kobe","TMAC","LBJ"]#元素的下标也就是索引，从0开始，逐个递增。Kobe的元素下标为0，TMAC为1，LBJ为2>>> print(all_star[0]) Kobe>>> all_star = [["Kobe","TMAC"],["LBJ","BOSH"]]>>> print(all_star[0][0])Kobe例子2，切片的使用

>>> all_star = ['Curry', 'KD', 'Harden','Irving', 'Wall', 'Love']#索引范围，左侧包含，右侧不包含，当想取前3个元素的话，切片范围为0:3.>>> all_star[0:3] ['Curry', 'KD', 'Harden']

#从第一个元素，取到最后一个元素>>> all_star[1:] ['KD', 'Harden', 'Irving', 'Wall', 'Love']

#忽略第一个和最后一个元素>>> all_star[1:-1] ['KD', 'Harden', 'Irving', 'Wall']

#从第二个元素开始，每隔一个取一个，2表示步长，默认步长为1.>>> all_star[1:-1:2] ['KD', 'Irving']

#在下标为2的位置，从右向左取值，直到最后一个值。>>> all_star[2::-1] ['Harden', 'KD', 'Curry']

增，append(),insert()

例子：

>>> all_star['Curry', 'KD', 'Harden', 'Irving', 'Wall', 'Love']#把元素添加到最后>>> all_star.append("LBJ") >>> all_star['Curry', 'KD', 'Harden', 'Irving', 'Wall', 'Love', 'LBJ']

#把元素插入到指定位置>>> all_star.insert(2,"Westbrook") >>> all_star['Curry', 'KD', 'Westbrook', 'Harden', 'Irving', 'Wall', 'Love', 'LBJ']

改，采用直接替换的方式

例子：

>>> all_star['Curry', 'KD', 'Westbrook', 'Harden', 'Irving', 'Wall', 'Love', 'LBJ']#为需要替换的元素下标赋予新值>>> all_star[6]="George" >>> all_star['Curry', 'KD', 'Westbrook', 'Harden', 'Irving', 'Wall', 'George', 'LBJ']

删，remove()、pop()、del

例子：

#remove()方法直接删除内容>>> all_star.remove("LBJ") >>> all_star['Curry', 'KD', 'Westbrook', 'Harden', 'Irving', 'Wall', 'George']

#pop()方法根据索引值删除内容，并返回删除的值>>> all_star.pop(6) 'George'>>> all_star['Curry', 'KD', 'Westbrook', 'Harden', 'Irving', 'Wall']

#del命令根据索引值删除内容，没有返回>>> del all_star[5] >>> all_star ['Curry', 'KD', 'Westbrook', 'Harden', 'Irving']

#del命令删除列表对象>>> del all_star >>> all_star Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module>NameError: name 'all_star' is not defined

一些内置函数：

count() 统计元素出现的次数

>>> list1 = [1,2,3,4,5,4,3,2,1,1,0,1]>>> list1.count(1)4extend() 在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值,有扩展列表的功能。

>>> list1 = [1,2,3] >>> list2 = [4,5,6]>>> list1.extend(list2)>>> list1[1, 2, 3, 4, 5, 6]index() 获取索引值，当我们知道一个序列的值而不知道期下标是多少，可以使用index函数

>>> list1[1, 2, 3, 4, 5, 6]>>> list1.index(4)3reverse() 调转序列顺序

>>> list1 = [1,2,3,4,5,6] >>> list1.reverse()>>> print(list1)[6, 5, 4, 3, 2, 1]sort() 排序

>>> list1 = [1,9,3,7,2,6,0]>>> list1.sort()>>> list1[0, 1, 2, 3, 6, 7, 9]>>> list1.sort(reverse=True) >>> list1[9, 7, 6, 3, 2, 1, 0]len() 获取序列长度

>>> len(list1)7max() 获取序列的最大值

>>> max(list1)9min() 获取元素的最小值

>>> min(list1)0list() 适用于所有类型的序列。字符串不能像列表一样被修改，所以有时根据字符串创建列表会很有用

>>> h = list("hello")>>> h['h', 'e', 'l', 'l', 'o']join() 可以将一个由字符串组成的列表转换为字符串

>>> ''.join(h)'hello'元组 Tuple，只读列表

元组使用 () 定义，()中的元素使用逗号隔开。元组也可以通过索引和切片获取元素的值，方法和列表一样。

字典 Dictionary

字典是Python中唯一的映射类型，采用键值对的形式无序存储数据，键不可修改，且唯一；值可以修改。

创建方法：使用 {} 定义字典

>>> dic = {'name':'wt'}>>> dic=dict((['name','wt'],['a','b'],))

对字典的值进行初始化：

>>> all_star = dict.fromkeys(['work','hobby'],'basketball')>>> print(all_star){'work': 'basketball', 'hobby': 'basketball'}字典也支持增删改查

增

例子

>>> dic1 = {'name':'wt'}>>> dic1['age'] = 21>>> dic1{'name': 'wt', 'age': 21}

改：这里介绍3种改的方式

例子

>>> dic1{'name': 'wt', 'age': 21}#直接对键进行赋值，有则修改，没有就会创建>>> dic1['name'] = 'Kobe' >>> dic1{'name': 'Kobe', 'age': 21}

#使用内置的setdefault方法，如果键存在，不改动，返回字典中该键对应的值；如果不存在，增加新的键值对，并返回新增键值对值>>> dic1.setdefault('age',22)21>>> dic1{'name': 'Kobe', 'age': 21}

#update方法，当dic1字典中有就更新，没有则将dic2字典中的键值对添加到dic1中>>> dic1 = {'name':'Kobe','age':21}>>> dic2 = {'name':'TMAC','hobby':'basketball'}>>> dic1.update(dic2)>>> dic1{'name': 'TMAC', 'age': 21, 'hobby': 'basketball'}

查：

例子

>>> dic1 = {'name': 'TMAC', 'age': 21, 'hobby': 'basketball'}#获取指定键的值>>> dic1['name']'TMAC'

#通过keys方法获取字典包含的键>>> dic1.keys()dict_keys(['name', 'age', 'hobby'])

#通过values()方法获取字典的值>>> dic1.values()dict_values(['TMAC', 21, 'basketball'])

#通过items()方法获取字典的所有键值对>>> dic1.items()dict_items([('name', 'TMAC'), ('age', 21), ('hobby', 'basketball')])

删：

例子

>>> dic1{'name': 'TMAC', 'age': 21, 'hobby': 'basketball'}#使用del命令删除指定键的值>>> del dic1['hobby']>>> dic1{'name': 'TMAC', 'age': 21}

#clear()方法清空字典>>> dic1.clear()>>> dic1{}

#pop()方法删除指定键的值，并返回该值>>> dic1 = {'name':'Kobe','age':21}>>> dic1.pop('name')'Kobe'>>> dic1{'age': 21}

#popitem()方法随机删除键值对，并返回删除的键值对>>> dic1 = {'name':'Kobe','age':21}>>> dic1.popitem()('age', 21)

字典嵌套：字典里可以包含字典、列表等。

books = {"日本作家" : {"村上春树":["且听风吟","没有女人的男人们","1Q84","多崎作"],"井上靖":["敦煌"],"东野圭吾":["白夜行","解忧杂货铺","放学后"]},"欧美作家" : {"昆德拉":["庆祝无意义","不能承受生命之轻"],"菲茨杰拉德":["了不起的盖茨比"]},"中国作家" : {"路遥":["平凡的世界","人生"],"金庸":["天龙八部","射雕英雄传","笑傲江湖"]}}>>> print(books['日本作家']['村上春树'][1])没有女人的男人们

字典的排序：字典默认根据键排序，列表根据值排序

>>> dic1 = {24:'Kobe',1:'TMAC',30:'Curry',23:'LBJ'}>>> dic1{24: 'Kobe', 1: 'TMAC', 30: 'Curry', 23: 'LBJ'}#字典默认按键排序>>> print(sorted(dic1.items()))[(1, 'TMAC'), (23, 'LBJ'), (24, 'Kobe'), (30, 'Curry')]

#按值排序>>> print(sorted(dic1.values()))['Curry', 'Kobe', 'LBJ', 'TMAC']

使用for循环，打印字典的键值

#打印键>>> for i in dic1:... print(i)... 2413023

#打印键值>>> for i in dic1:... print(i,dic1[i])... 24 Kobe1 TMAC30 Curry23 LBJ