python笔记:#013#高级变量类型

高级变量类型

目标

  • 列表
  • 元组
  • 字典
  • 字符串
  • 公共方法
  • 变量高级

知识点回顾

  • Python 中数据类型可以分为 数字型非数字型
  • 数字型
    • 整型 (int)
    • 浮点型(float
    • 布尔型(bool
      • True 非 0 数 —— 非零即真
      • False 0
    • 复数型 (complex)
      • 主要用于科学计算,例如:平面场问题、波动问题、电感电容等问题
  • 非数字型
    • 字符串
    • 列表
    • 元组
    • 字典
  • Python 中,所有 非数字型变量 都支持以下特点:
    1. 都是一个 序列 sequence,也可以理解为 容器
    2. 取值 []
    3. 遍历 for in
    4. 计算长度最大/最小值比较删除
    5. 链接 +重复 *
    6. 切片

01. 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

  • 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
In [1]: import keyword
In [2]: print(keyword.kwlist)
In [3]: print(len(keyword.kwlist))

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 依次列表 中获取数据
    • 循环体内部 针对 每一个元素,执行相同的操作
  • 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
    1. 列表 存储相同类型的数据
    2. 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

02. 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

  • 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)

  • 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)

03. 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
    • 列表有序 的对象集合
    • 字典无序 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
    • key 是索引
    • value 是数据
    • 之间使用 : 分隔
    • 键必须是唯一的
    • 可以取任何数据类型,但 只能使用 字符串数字元组
xiaoming = {"name": "小明",
            "age": 18,
            "gender": True,
            "height": 1.75}

3.2 字典常用操作

  • 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 字典常用操作 可以参照上图练习

3.3 循环遍历

  • 遍历 就是 依次字典 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
    • 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"}
             ]

04. 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

  • 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 - 9

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 - 7

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 - 5

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 - 3

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 - 3

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 - 5

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 字符串切出 小的 字符串
    • 列表元组 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

  1. 指定的区间属于 左闭右开[开始索引, 结束索引) => 开始索引 >= 范围 < 结束索引
    • 起始 位开始,到 结束位的前一位 结束(不包含结束位本身)
  2. 从头开始,开始索引 数字可以省略,冒号不能省略
  3. 到末尾结束,结束索引 数字可以省略,冒号不能省略
  4. 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

    1. 截取从 2 ~ 5 位置 的字符串
    1. 截取从 2 ~ 末尾 的字符串
    1. 截取从 开始 ~ 5 位置 的字符串
    1. 截取完整的字符串
    1. 从开始位置,每隔一个字符截取字符串
    1. 从索引 1 开始,每隔一个取一个
    1. 截取从 2 ~ 末尾 - 1 的字符串
    1. 截取字符串末尾两个字符
    1. 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])

05. 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 字符串切出 小的 字符串
  • 列表元组 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
  • innot 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

  • 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 退出循环,循环结束后,会执行的代码

应用场景

  • 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")

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