【Python】数据容器详解：列表、元组、字典与集合的推导式与公共方法

 

目录

🍔 列表集合字典的推导式

1.1 什么是推导式

1.2 为什么需要推导式

1.3 列表推导式

1.4 列表推导式 + if条件判断

1.5 for循环嵌套列表推导式

1.6 字典推导式

1.7 集合推导式

🍔 数据序列中的公共方法

2.1 什么是公共方法

2.2 常见公共方法1

2.3 常见公共方法2

2.4 序列类型之间的相互转换

🍔 列表集合字典的推导式

1.1 什么是推导式

推导式comprehensions（又称解析式），是Python的一种独有特性。推导式是可以从一个数据序列构建另一个新的数据序列（一个有规律的列表或控制一个有规律列表）的结构体。 共有三种推导：列表推导式、集合推导式、字典推导式。

[1, 2, 3] 推导式 [1, 4, 9]

1.2 为什么需要推导式

案例：创建一个0-9的列表

while循环：

# 初始化计数器
i = 0
list1 = []
# 编写循环条件
while i <= 9:
    list1.append(i)
    # 更新计数器
    i += 1
print(list1)

for循环：

list1 = []
# 编写for循环
for i in range(0, 10):
    list1.append(i)
print(list1)

思考：我们能不能把以上代码简化为一行代码搞定这个程序呢？

答：可以，使用推导式

1.3 列表推导式

基本语法：

变量名 = [表达式 for 变量 in 列表]
变量名 = [表达式 for 变量 in 列表 if 条件]
变量名 = [表达式 for 变量 in 列表 for 变量 in 列表]

案例：定义0-9之间的列表

list1 = []
for i in range(10):
    list1.append(i)
print(list1)

列表推导式

list1 = [i for i in range(10)]
print(list1)

执行原理：[i for i in range(10)]

列表推导式先运行表达式右边的内容：
​
当第一次遍历时：i = 0，其得到变量i的结果后，会放入最左侧的变量i中，这个时候列表中就是[0]
当第二次遍历时：i = 1，其得到变量i的结果后，会追加最左侧的变量i中，这个时候列表中就是[0, 1]
...
当最后一次遍历时：i = 9，其得到变量i的结果后，会追加最左侧的变量i中，这个时候列表中就是[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

1.4 列表推导式 + if条件判断

在使用列表推导式时候，我们除了可以使用for循环，其实我们还可以在其遍历的过程中，引入if条件判断。

变量 = [表达式 for 临时变量 in 序列 if 条件判断]
​
等价于
​
for 临时变量 in 序列:
    if 条件判断

案例：生成0-9之间的偶数（i%2 == 0）序列

list1 = [i for i in range(10) if i % 2 == 0]
print(list1)

1.5 for循环嵌套列表推导式

for 临时变量 in range(n):
    for 临时变量 in range(n):

基本语法：

变量 = [表达式 for 临时变量 in 序列 for 临时变量 in 序列]

案例：创建列表 => [(1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 1), (2, 2)]

(1,0) (1, 0-2)

(1,1) (1, 0-2)

(1,2) (1, 0-2)

---

(2,0) (2, 0-2)

(2,1) (2, 0-2)

(2,2) (2, 0-2)

原生代码：for循环嵌套

list1 = []
# 外层循环
for i in range(1, 3):
    # 内层循环
    for j in range(0, 3):
        tuple1 = (i, j)
        list1.append(tuple1)
print(list1)

列表推导式：

list1 = [(i, j) for i in range(1, 3) for j in range(0, 3)]
print(list1)

1.6 字典推导式

思考：有如下两个列表，如何快速合并为一个字典？

list1 = ['name', 'age', 'gender']
list2 = ['Tom', 20, 'male']
​
person = {'name':'Tom', 'age':20, 'gender':'male'}

 

答：使用字典推导式

基本语法：

① 字典推导式列表推导式思想的延续，语法差不多，只不过产生的是字典而已。

② 字典推导式格式：

变量 = {key:value for key,value in 序列}

字典推导式作用：==快速合并列表为字典或提取字典中目标数据。==

 

案例1：创建一个字典：字典key是1-5数字，value是这个数字的2次方。

dict1 = {1:1, 2:4, 3:9, 4:16, 5:25}

dict1 = {i:i**2 for i in range(1,6)}
print(dict1)

 

案例2：把两个列表合并为一个字典

list1 = ['name', 'age', 'gender']
list2 = ['Tom', 20, 'male']
# 结果：person = {'name':'Tom', 'age':20, 'gender':'male'}
​
person = {list1[i]:list2[i] for i in range(len(list1))}
print(person)

 

案例3：提取字典中目标数据（面试题）

counts = {'MBP': 268, 'HP': 125, 'DELL': 201, 'Lenovo': 199, 'ACER': 99}
​
# 需求：提取上述电脑数量大于等于200的字典数据
counts = {key:value for key, value in counts.items() if value >= 200}
print(counts)

1.7 集合推导式

集合推导式跟列表推导式非常相似，唯一区别在于用 { } 代替 [ ]。

思考：为什么需要集合推导式，列表推导式不香么？

答：集合的最大特点就是==去重==

 

需求：创建一个集合，数据为下方列表的2次方。

list1 = [1, 1, 2]
set1 = {1, 4}

推导式

list1 = [1, 1, 2]
set1 = {i**2 for i in list1}
print(set1) 

 

🍔 数据序列中的公共方法

2.1 什么是公共方法

所谓的公共方法就是支持大部分数据序列。

2.2 常见公共方法1

运算符	描述	支持的容器类型
+	合并	字符串、列表、元组
*	复制	字符串、列表、元组
in	元素是否存在	字符串、列表、元组、字典、集合
not in	元素是否不存在	字符串、列表、元组、字典、集合

案例1：+ 合并

# 1、+加号，代表两个序列之间的连接与整合
str1 = 'hello'
str2 = 'world'
print(str1 + str2)
​
# 2、定义两个列表，对其数据进行整合
list1 = ['刘备', '关羽']
list2 = ['诸葛亮', '赵云']
print(list1 + list2)
​
# 3、定义两个元组，对其数据进行整合
tuple1 = (10, 20)
tuple2 = (30, 40)
print(tuple1 + tuple2)

案例2：* 复制

# 1、字符串与乘号的关系
print('-' * 40)
print('传智教育Python管理系统V1.0')
print('-' * 40)
​
# 2、列表与乘号的关系
list1 = ['*']
print(list1 * 10)
​
# 3、元组与乘号的关系
tuple1 = (10, )
print(tuple1 * 10)

案例3：in与not in方法

ips = ['192.168.10.11', '10.1.1.100', '172.15.184.31']
if '10.1.1.100' in ips:
    print('列表中元素已存在')
else:
    print('列表中元素不存在')

2.3 常见公共方法2

编号	函数	描述
1	len()	计算容器中元素个数
2	del或del()	根据索引下标删除指定元素
3	max()	返回容器中元素最大值
4	min()	返回容器中元素最小值
5	range(start, end, step)	生成从start到end（不包含）的数字，步长为 step，供for循环使用
6	enumerate()	函数用于将一个可遍历的数据对象(如列表、元组或字符串)组合为一个索引序列，同时列出数据和数据下标，一般用在 for 循环当中。

案例1：len() 获取字符串、列表、元组、字典、集合的长度

# 定义一个字符串
str1 = 'hello world'
print(f'字符串的长度为{len(str1)}')
​
# 定义一个列表
list1 = [10, 20, 30, 40, 50]
print(f'列表的长度为{len(list1)}')
​
# 定义一个字典
dict1 = {'name':'哆啦A梦', 'gender':'male', 'address':'东京'}
print(f'字典的长度为{len(dict1)}')

案例2：del方法，用于删除序列中指定的元素（根据索引下标）

# 定义一个列表
list1 = ['吕布', '董卓', '貂蝉']
# 使用del方法删除董卓
del list1[1]
print(list1)
​
​
# 定义一个字典
dict1 = {'name':'白龙马', 'age':23, 'address':'东海龙宫'}
# 使用del方法删除age
del dict1['age']
print(dict1)

案例3：求某个序列中元素的最大值和最小值

num1 = int(input('请输入第一个数：'))
num2 = int(input('请输入第二个数：'))
num3 = int(input('请输入第三个数：'))
list1 = [num1, num2, num3]
max_num = max(list1)
min_num = min(list1)
print(f'最大值：{max_num}')
print(f'最小值：{min_num}')

案例4：enumerate()，把一个序列类型（列表、元组、字符串）的数据构造成key:value结构，然后结合for循环进行遍历

list1 = [10, 20, 30, 40, 50]
n = 1
for i in list1:
    print(f'第{n}个数：{i}')
    n += 1
​
print('-' * 40)
​
for key, value in enumerate(list1):
    print(f'第{key+1}个数：{value}')

2.4 序列类型之间的相互转换

list()方法：把某个序列类型的数据转化为列表

# 1、定义元组类型的序列
tuple1 = (10, 20, 30)
print(list(tuple1))
​
# 2、定义一个集合类型的序列
set1 = {'a', 'b', 'c', 'd'}
print(list(set1))
​
# 3、定义一个字典
dict1 = {'name':'刘备', 'age':18, 'address':'蜀中'}
print(list(dict1))

tuple()方法：把某个序列类型的数据转化为元组

# 定义一个列表类型的数据
list1 = ['a', 'b', 'c', 'd']
print(tuple(list1))
​
# 定义一个集合类型的数据
set1 = {10, 20, 30, 40}
print(tuple(set1))

set()方法：将某个序列转换成集合（但是要注意两件事 => ① 集合可以快速完成列表去重 ② 集合不支持下标）

# 定义一个列表类型的数据
list1 = ['a', 'b', 'c', 'd', 'a']
print(set(list1))
# 定义一个元组类型的数据
tuple1 = (10, 20, 30, 40)
print(set(tuple1))

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作者：小言从不摸鱼