代码收藏家技术教程 2024-07-09

Python数据结构与容器

数据容器入门

python中的数据容器：
一种可以容纳多份数据的数据类型，容纳的每一份数据称之为1个元素，每一个元素，可以是任意类型的数据，如字符串，数字，布尔等。

数据容器根据特点的不同，如：
1.是否支持重复元素
2.是否可以修改
3.是否有序，等
分为5类，分别是：
列表（list）、元组（tuple）、字符串（str）、集合（set）、字典（dict）

数据容器：list(列表)

1、列表的定义

# 字面量
[元素1，元素2，元素3，元素4，...]

# 定义变量
变量名称 = [元素1，元素2，元素3，元素4，...]

# 定义空列表
变量名称 = []
变量名称 = list()

列表内的每一个数据，称之为元素
● 以**[]作为标识**
● 列表内每一个元素之间用，逗号隔开

2、列表的下标索引

注：需注意下标索引的取值范围，超出范围无法取出元素，并且会报错

3、列表的常用操作
列表除了可以：
● 定义
● 使用下标索引获取值
以外，列表也提供了一系列功能：
● 插入元素
● 删除元素
● 清空列表
● 修改元素
● 统计元素个数
等等功能，这些功能我们称之为：列表的方法

列表的特点：
● 可以容纳多个元素
● 可以容纳不同类型的元素（混装）
● 数据是有序存储的（有下标序号）
● 允许重复数据存在
● 可以修改（增加或删除元素等）

list(列表)的遍历

列表的遍历 – while循环

列表的遍历 – for循环

while循环和for循环的对比
while循环和for循环，都是循环语句，但细节不同：
● 在循环控制上：
● while循环可以自定循环条件，并自行控制
● for循环不可以自定循环条件，只可以一个个从容器内取出数据
● 在无限循环上：
● while循环可以通过条件控制做到无限循环
● for循环理论上不可以，因为被遍历的容器容量不是无限的
● 在使用场景上：
● while循环适用于任何想要循环的场景
● for循环适用于，遍历数据容器的场景或简单的固定次数循环场景

数据容器：tuple(元组)

元组的定义
元组一旦定义完成，就不可修改

# 定义元组字面量
(元素1，元素2，元素3，元素4，...)

# 定义元组变量
变量名称 = (元素1，元素2，元素3，元素4，...)

# 定义空元组
变量名称 = ()           # 方式1      
变量名称 = tuple()      # 方式2

元组的相关操作

元组的特点

元组的特点：
● 可以容纳多个数据
● 可以容纳不同类型的数据（混装）
● 数据是有序存储的（下标索引）
● 允许重复数据存在
● 不可修改（增加或删除元素）
● 支持for循环

数据容器：str(字符串)

再识字符串
尽管字符串看起来并不像：列表、元组那样，一看就是存放了许多数据的容器。
但不可否认的是，字符串同样也是数据容器的一员。

字符串是字符的容器，一个字符可以存放任意数量的字符。
如：字符串：“itheima”

字符串的常用操作

字符串的遍历

字符串的特点
● 只可以存储字符串
● 长度任意（取决内存大小）
● 支持下标索引
● 允许重复字符串存在
● 不可以修改（增加或删除元素等）
● 支持for循环

数据容器（序列）的切片

序列

序列的常用操作 ——切片
序列支持切片吗，即：列表，元组，字符串，均支持进行切片操作
切片：从一个序列中，取出一个子序列
语法：序列[起始下标:结束下标:步长]
表示从序列中，从指定位置开始，依次取出元素，到指定位置结束，得到一个新序列：
● 起始下标表示从何处开始，可以留空，留空视作从头开始
● 结束下标（不含）表示何处结束，可以留空，留空视作截取到结尾
● 步长表示，依次取元素的间隔
● 步长1表示，一个个去元素
● 步长2表示，每次跳过1个元素取
● 步长N表示，每次跳过N-1个元素取
● 步长为负数表示，反向取（注意，起始下标和结束下标也要反向标记）

注：此操作不会影响序列本身，而是会得到一个新的序列（列表，元组，字符串）

数据容器：set(集合)

集合的定义
我们目前接触到了列表、元组、字符串三个数据容器了。基本满足大多数的使用场景。
为何又需要学习新的集合类型呢?
通过特性来分析:
● 列表可修改、支持重复元素且有序
● 元组、字符串不可修改、支持重复元素且有序
同学们，有没有看出一些局限?

局限就在于:它们都支持重复元素
如果场景需要对内容做去重处理，列表、元组、字符串就不方便了
而集合，最主要的特点就是:不支持元素的重复(自带去重功能)、并且内容无序

# 定义集合字面量
{元素1，元素2，元素3，元素4，...}
# 定义集合变量
变量名称 = {元素1，元素2，元素3，元素4，...}
# 定义空集合
变量名称 = set()

和列表、元组、字符串等定义基本相同：
● 列表使用：[]
● 元组使用：()
● 字符串使用：“”
● 集合使用：{}

集合的常用操作

集合的特点：
● 可以容纳多个数据
● 可以容纳不同类型的数据（混装）
● 数据是无序存储的（不支持下标索引）
● 不允许重复数据存在
● 可以修改（增加或删除元素等）
● 支持for循环

数据容器：dict(字典、映射)

字典的定义
字典的定义，同样使用{}，不过存储的元素是一个个的：键值对，如下语法：

# 定义字典字面量
{key: value,key: value,........,key: value}
# 定义字典变量
my_dict = {key: value,key: value,........,key: value}
# 定义空字典
my_dict = {}            # 空字典定义方式1
my_dict = dict()        # 空字典定义方式2

● 使用{}存储原始，每一个元素是一个键值对
● 每一个键值对包含key和value（用冒号分隔）
● 键值对之间使用逗号分隔
● key和value可以是任意类型的数据（key不可为字典）
● key不可重复，重复会对原有数据覆盖