python学习笔记（二）——数据类型

　　　　　　　　　 　python数据结构

　　学一门语言，最基础和重要的就是数据结构了，而在python中最基本的数据结构是序列，也可以理解为数组，但貌似比数组强大。

>>> jason=['jason',42]
>>> james=['james',45]
>>> database=[jason,james]
>>> database
[['jason', 42], ['james', 45]]
>>>

索引：

>>> greeting='hello'
>>> greeting[0]
'h'
>>> greeting[-1]  ==>反着的时候从-1而不是0开始开始
'o'
>>> digital=raw_input ("year:")[3]
year:2013
>>> digital
'3'

索引示例：

>>> months=['January','February','March','April',\
'May','June','July','August','September','October'\
'November','December']   #根据指定的年月日以数字形式打印出日期
>>> endings=['st','nd','rd']+17*['th']+['st','nd','rd']+7*['th']+['st'] #以1-31的数字作为结尾的列表
>>> year=raw_input ("Year:")
Year:2013
>>> month=raw_input('Month(1-12):')
Month(1-12):3
>>> day=raw_input('Day(1-31):')
Day(1-31):30
>>> month_num=int(month)
>>> day_num=int(day)
>>> month_name=months[month_num-1]   ==>注意这里索引要减1
>>> ordinal=day+endings[day_num-1]
>>> print month_name +' '+ordinal + ', '+ year
March 30th, 2013
>>>

　　分片：

使用索引能访问单个元素，使用分片能访问一定范围的元素，分片通过冒号相隔的两个索引来实现。

>>> tag='<a href="http://www.python.org">Python web site</a>'
>>> tag[9:30]
'http://www.python.org'
>>> tag[32:-4]
'Python web site'>>>

>>> numbers=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
>>> numbers[3:6]
[4, 5, 6]
>>> numbers[-3:-1]
[8, 9]
>>> numbers[-3:0]  #分片中的最左边的索引比它右边索引的晚出现在序列中，结果就是一个空序列
[]
>>> numbers[-3:] #默认到最后
[8, 9, 10]
>>> numbers[:3] #默认从第一个开始
[1, 2, 3]
>>> numbers[:]   #默认全部
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

　　很显然，分片操作的实现需要提供两个索引作为边界，第一个索引的元素包含在分片内，而第二个不包含在分片内。

　　分片步长：默认步长没有写，是1，分片格式：上边界：下边界：步长

>>> numbers[0:10:1]  #默认步长是1
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>> numbers[0:10:2]   #步长设为2
[1, 3, 5, 7, 9]
>>> numbers[3:6:3]   #步长设为3
[4]
>>> numbers[::4]
[1, 5, 9]
>>> numbers[8:3:-1]   #步长不能为0，因为不会向下执行，可以为负数，向前执行
[9, 8, 7, 6, 5]
>>> numbers[10:0:-2]  #当步长为负数时，开始索引必须大于结束索引
[10, 8, 6, 4, 2]
>>> numbers[0:10:-2]
[]
>>> numbers[::-2]
[10, 8, 6, 4, 2]
>>> numbers [5::-2]
[6, 4, 2]
>>> numbers[:5:-2]
[10, 8]
>>>

序列相加：

>>> [1,2,3]+[4,5,6]
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> [1,2,3]+'world'   #列表和字符串都是序列，但是不能连在一起，两种同类型的序列才能进行连接操作

Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#141>", line 1, in <module>
[1,2,3]+'world'
TypeError: can only concatenate list (not "str") to list
>>>

序列乘法：

>>> 'python'*5
'pythonpythonpythonpythonpython'
>>> [25]*10
[25, 25, 25, 25, 25, 25, 25, 25, 25, 25]

　　空列表可以简单的通过[ ]表示，但若想要创建一个占用十个元素空间，却不包括任何有用的有用的内容列表。这时需要使用None,None是Python的内建值，初始化一个长度为10的列表如下：

>>> sequence=[None]*10
>>> sequence
[None, None, None, None, None, None, None, None, None, None]

序列乘法示例：（存在脚本中运行）

sentence=raw_input ("Sentence:")
screen_width=60
text_width=len(sentence)
box_width=text_width+6
left_margin=(screen_width-box_width)//2
print
print ' ' * left_margin + '+' + '-' * (box_width-2)  + '+'
print ' ' * left_margin + '|   ' + ' ' * text_width  +' |'
print ' ' * left_margin + '|   ' +          sentence +' |'
print ' ' * left_margin + '|   ' + ' ' * text_width  +' |'
print ' ' * left_margin + '+' + '-' * (box_width-2)  + '+'
print
raw_input()

结果如下：



　　in运算符：检查一个值是否在序列中

>>> permission='rwx'   #有木有觉得这个像判断Linux中某个文件的执行权限，确实可以这么判断
>>> 'w' in permission
True
>>> 'xx' in permission
False
>>> users=['jason','james','jzhou']
>>> raw_input ("enter your name:") in users
enter your name:jzhou
True

序列成员资格示例：

database=[['jason','42'],['james','45'],['jzhou','22']]
username=raw_input("Username:")
age=raw_input("Age:")
if [username,age] in database:
print "OK,right"
raw_input()

内建函数len、min、max

>>> numbers
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>> len(numbers)
10
>>> max(numbers)
10
>>> min(numbers)
1
>>>

　　列表：

列表不同于元组和字符串，列表是可变的，而且列表有许多专门的方法。字符串不能像列表一样被修改，但是列表中的list函数可以实现修改。列表的常用用法：

>>> list('hello')
['h', 'e', 'l', 'l', 'o']
>>> x=[1,1,1]
>>> x[1]=2    #可以改变列表为元素赋值
>>> x[2]=3
>>> x
[1, 2, 3]
>>> names=['james','jason','jzhou','liwear']  #可以删除列表中的元素
>>> del names[3]
>>> names
['james', 'jason', 'jzhou']
>>> name=list('jzhou')
>>> name
['j', 'z', 'h', 'o', 'u']
>>> name[2:]=list('1314')   #可以分片赋值
>>> name
['j', 'z', '1', '3', '1', '4']

>>> numbers=[1,5]  #分片赋值可以在不需要替换任何元素的情况下插入新元素
>>> numbers[1:1]=[2,3,4]
>>> numbers
[1, 2, 3, 4, 5]
>>> numbers[1:4]=[]  #也可以变相的删除元素
>>> numbers
[1, 5]

　　列表的方法主要有append, count,extend,index,insert,pop,remove,reverse,sort,简单用法如下：

>>> list=[1,2,3]
>>> list .append(4) # append用于在列表末尾追加新对象
>>> list
[1, 2, 3, 4]

>>> ['to','be','or','to'].count('to')  #count用于统计某个元素在列表中出现的次数
2
>>> x=[[1,2],1,1,[2,1,[1,2]]]
>>> x.count(1)
2
>>> x.count([1,2])
1
>>> a=[1,2,3]
>>> b=[4,5,6]
>>> a.extend(b)   #extend在列表的末尾一次性追加另一个序列的多个值，扩展原有列表
>>> a
[1, 2, 3, 4, 5, 6]   #注意这个操作与连接操作不同，extend修改了被扩展的序列即a,而连接只是临时显示并没有变
>>> a=[1,2,3]
>>> b=[4,5,6]
>>> a[len(a):]=b   #也可以通过分片赋值来扩展，但是可读性不强
>>> a
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> sentence=['we','are','good','student']
>>> sentence.index ('are')    #index用于从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置
1
>>> numbers=[1,2,3,4,5,6,7]
>>> numbers.insert(3,'four')  #insert用于将对象插入列表中，和数据结构中的链表操作非常相似
>>> numbers
[1, 2, 3, 'four', 4, 5, 6, 7]
>>> numbers=[1,2,3,4,5,6,7]
>>> numbers[3:3]=['four']   #也可以使用分片赋值的方法实现，但是可读性不强
>>> numbers
[1, 2, 3, 'four', 4, 5, 6, 7]
>>> x=[1,2,3]
>>> x.pop()  #出栈操作，和数据结构中的栈操作一样，即移除列表中的最后一个，并且返回该元素的值
3
>>> x
[1, 2]
>>> x.pop()
2
>>> x=[1,2,3]
>>> x.append(x.pop())   #这个操作和数据结构中的push、pop是一样的，追加刚刚出栈的值，很有趣，最后得到的还是是原来的值
>>> x
[1, 2, 3]
>>> x=['to','be','or','not','to','be']
>>> x.remove ('be')  #remove用于移除列表中某个值的第一个匹配项
>>> x         #值得注意的是remove方法是没有返回值的原位置改变方法，注意和pop的区别
['to', 'or', 'not', 'to', 'be']
>>> x=[1,2,3]
>>> x.reverse ()  #将列表中的元素反向存放，注意这种方法改变了列表但没有返回值
>>> x
[3, 2, 1]
>>> x=[4,5,6,7,1,2,3]
>>> x.sort()  #sort用于在原位置对列表进行排序，也改变了序列的值，但是没有返回值
>>> x
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
>>>

　　注意以上方法除了count和index，都是会使列表的内容的产生变化。

　　介于sort方法修改列表但是没有返回值的情况有待细说一下：

>>> x=[4,6,2,1,7,9]
>>> y=x.sort()   #因为x.sort()不反回值，所以y并没有赋到值
>>> print y
None
>>>

　　　看下正确的做法吧，其实也就是将步骤拆开而已：(sort函数不反回值的特点决定了不能在它的后面继续后续操作，比如x.sort().reverse()，但是serted(x).reverse()是正确的)

>>> x=[4,6,2,1,7,9]
>>> y=x[:]   #先将x复制给y
>>> y.sort() #将y排序
>>> x
[4, 6, 2, 1, 7, 9]
>>> y
[1, 2, 4, 6, 7, 9]
>>> x=y>>> x
[1, 2, 4, 6, 7, 9]
>>> y
[1, 2, 4, 6, 7, 9]

　　另一种获取已排序的列表副本的方法是使用sorted函数：

>>> x=[4, 6, 2, 1, 7, 9]
>>> y=sorted(x)
>>> x
[4, 6, 2, 1, 7, 9]
>>> y
[1, 2, 4, 6, 7, 9]

sorted函数可以用于任何序列，却总是返回一个列表：

>>> sorted("Python")   #默认按ASCII码排序
['P', 'h', 'n', 'o', 't', 'y']

　　如果想把一些元素按相反的顺序排出，可以先用sort或者sorted函数，在调用reverse函数。嵌套使用的功能很强大。

　　关于高级排序：元素能按照特定的方式进行排序，可以使用compare(x,y)自定义比较函数，compare(x,y)函数会在x<y时返回负值，x>y时返回正值，x=y时返回0。定义好该函数之后，就可以提供给sort方法作为参数了。

>>> cmp(42,23)
1
>>> cmp(99,100)
-1
>>> cmp(1,1)
0
>>> numbers=[5,2,6,7]
>>> numbers.sort(cmp)    #这个机制之后会介绍
>>> numbers
[2, 5, 6, 7]

　　 元组——不可变序列

　　元组和列表一样，也是一种序列，唯一的不同是元组不能修改，字符串也是如此；创建元素很简单，用逗号分隔一些值，就自动创建了元组：

>>> 1,2,3
(1, 2, 3)
>>> (1,2,3)
(1, 2, 3)
>>> (42,)  # 逗号说明它是一个元组，不然加括号（如：(42)）也没用
(42,)
>>> 3*(40+2)  #这个例子说明了逗号的重要性，42和(42)是完全一样的
126
>>> 3*(40+2,)
(42, 42, 42)
>>>

　　tuple函数：

　　 tuple函数的功能与list函数基本一样：以一个序列作为参数把它转换为元组。如果参数是数组，那么该参数就会被原样返回：

>>> tuple([1,2,3])
(1, 2, 3)
>>> tuple('abc')
('a', 'b', 'c')
>>> tuple((1,2,3))
(1, 2, 3)

　　元组其实就是数组，除了创建和访问之外，没有太多操作，和其他类型的序列操作类似：

>>> x=1,2,3
>>> x[1]
2
>>> x[0:2]  #元组的分片还是元组，就像列表的分片还是列表一样
(1, 2)

　　那么元组的存在意义是什么呢，首先元组可以在映射中当做键使用，而列表不行；其次，元组作为很多内建函数和方法的返回值存在。只要不涉及到修改元组，大部分情况下和列表基本功能相同。一般来说，列表可更能满足对序列的所有要求。

　　

用到的函数总结：cmp(x,y)、len(seq)(返回序列长度)、list(seq)(把序列转换成列表)、max(args)、min(args)、reverse(seq)(对序列进行反向迭代)、sorted(seq)(返回已排序的包含seq所有元素的列表)、tuple(seq)(把序列转换成元组)