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Python之其他数据类型（二）

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本文字数： 11k 阅读时长 ≈ 10 分钟

可变和不可变类型

所谓可变类型与不可变类型是指：数据能够直接进行修改，如果能直接修改那么就是可变，否则是不可变。

可变类型 不可变类型
列表list 整型int
字典dict 浮点型float
集合set 字符串str
- 元组tuple

列表

一. 列表的应用场景

思考：有一个人的姓名(TOM)怎么书写存储程序？

答：变量。

思考：如果一个班级100位学生，每个人的姓名都要存储，应该如何书写程序？声明100个变量吗？

答：列表即可， 列表一次性可以存储多个数据。

二. 列表的格式

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[数据1, 数据2, 数据3, 数据4......]

列表可以一次性存储多个数据，且可以为不同数据类型。

三. 列表的常用操作

列表的作用是一次性存储多个数据，程序员可以对这些数据进行的操作有：增、删、改、查。

3.1 查找

3.1.1 下标

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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

print(name_list[0])  # Tom
print(name_list[1])  # Lily
print(name_list[2])  # Rose

3.1.2 函数

  • index()：返回指定数据所在位置的下标 。
  1. 语法
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列表序列.index(数据, 开始位置下标, 结束位置下标)
  1. 快速体验
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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

print(name_list.index('Lily', 0, 2))  # 1

注意：如果查找的数据不存在则报错。

  • count()：统计指定数据在当前列表中出现的次数。
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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

print(name_list.count('Lily'))  # 1
  • len()：访问列表长度，即列表中数据的个数。
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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

print(len(name_list))  # 3

3.1.3 判断是否存在

  • in：判断指定数据在某个列表序列，如果在返回True，否则返回False
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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

# 结果：True
print('Lily' in name_list)

# 结果：False
print('Lilys' in name_list)
  • not in：判断指定数据不在某个列表序列，如果不在返回True，否则返回False
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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

# 结果：False
print('Lily' not in name_list)

# 结果：True
print('Lilys' not in name_list)
  • 体验案例

需求：查找用户输入的名字是否已经存在。

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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name = input('请输入您要搜索的名字：')

if name in name_list:
    print(f'您输入的名字是{name}, 名字已经存在')
else:
    print(f'您输入的名字是{name}, 名字不存在')

3.2 增加

作用：增加指定数据到列表中。

  • append()：列表结尾追加数据。
  1. 语法
1
列表序列.append(数据)
  1. 体验
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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name_list.append('xiaoming')

# 结果：['Tom', 'Lily', 'Rose', 'xiaoming']
print(name_list)

列表追加数据的时候，直接在原列表里面追加了指定数据，即修改了原列表，故列表为可变类型数据。

  1. 注意点

如果append()追加的数据是一个序列，则追加整个序列到列表

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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name_list.append(['xiaoming', 'xiaohong'])

# 结果：['Tom', 'Lily', 'Rose', ['xiaoming', 'xiaohong']]
print(name_list)
  • extend()：列表结尾追加数据，如果数据是一个序列，则将这个序列的数据逐一添加到列表。
  1. 语法
1
列表序列.extend(数据)

  1. 快速体验

    2.1 单个数据

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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name_list.extend('xiaoming')

# 结果：['Tom', 'Lily', 'Rose', 'x', 'i', 'a', 'o', 'm', 'i', 'n', 'g']
print(name_list)

​ 2.2 序列数据

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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name_list.extend(['xiaoming', 'xiaohong'])

# 结果：['Tom', 'Lily', 'Rose', 'xiaoming', 'xiaohong']
print(name_list)
  • insert()：指定位置新增数据。
  1. 语法
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列表序列.insert(位置下标, 数据)
  1. 快速体验
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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name_list.insert(1, 'xiaoming')

# 结果：['Tom', 'xiaoming', 'Lily', 'Rose']
print(name_list)

3.3 删除

  • del
  1. 语法
1
del 目标

  1. 快速体验

    2.1 删除列表

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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

# 结果：报错提示：name 'name_list' is not defined
del name_list
print(name_list)

​ 2.2 删除指定数据

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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

del name_list[0]

# 结果：['Lily', 'Rose']
print(name_list)
  • pop()：删除指定下标的数据(默认为最后一个)，并返回该数据。
  1. 语法
1
列表序列.pop(下标)
  1. 快速体验
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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

del_name = name_list.pop(1)

# 结果：Lily
print(del_name)

# 结果：['Tom', 'Rose']
print(name_list)
  • remove()：移除列表中某个数据的第一个匹配项。
  1. 语法
1
列表序列.remove(数据)
  1. 快速体验
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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name_list.remove('Rose')

# 结果：['Tom', 'Lily']
print(name_list)
  • clear()：清空列表
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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name_list.clear()
print(name_list) # 结果： []

3.4 修改

  • 修改指定下标数据
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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name_list[0] = 'aaa'

# 结果：['aaa', 'Lily', 'Rose']
print(name_list)
  • 逆置：reverse()
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num_list = [1, 5, 2, 3, 6, 8]

num_list.reverse()

# 结果：[8, 6, 3, 2, 5, 1]
print(num_list)
  • 排序：sort()
  1. 语法
1
列表序列.sort( key=None, reverse=False)

注意：reverse表示排序规则，reverse = True 降序， reverse = False 升序（默认）

  1. 快速体验
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num_list = [1, 5, 2, 3, 6, 8]

num_list.sort()

# 结果：[1, 2, 3, 5, 6, 8]
print(num_list)

3.5 复制

函数：copy()

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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

name_li2 = name_list.copy()

# 结果：['Tom', 'Lily', 'Rose']
print(name_li2)

四. 列表的循环遍历

需求：依次打印列表中的各个数据。

4.1 while

  • 代码
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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

i = 0
while i < len(name_list):
    print(name_list[i])
    i += 1

4.2 for

  • 代码
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name_list = ['Tom', 'Lily', 'Rose']

for i in name_list:
    print(i)

五. 列表嵌套

所谓列表嵌套指的就是一个列表里面包含了其他的子列表。

应用场景：要存储班级一、二、三三个班级学生姓名，且每个班级的学生姓名在一个列表。

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name_list = [['小明', '小红', '小绿'], ['Tom', 'Lily', 'Rose'], ['张三', '李四', '王五']]

思考： 如何查找到数据”李四”？

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# 第一步：按下标查找到李四所在的列表
print(name_list[2])

# 第二步：从李四所在的列表里面，再按下标找到数据李四
print(name_list[2][1])

重点

  • 列表的格式
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[数据1, 数据2, 数据3]
  • 常用操作方法
    • index()
    • len()
    • append()
    • pop()
    • remove()
  • 列表嵌套
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name_list = [['小明', '小红', '小绿'], ['Tom', 'Lily', 'Rose'], ['张三', '李四', '王五']]
name_list[2][1]

元组

一. 元组的应用场景

思考：如果想要存储多个数据，但是这些数据是不能修改的数据，怎么做？

答：列表。列表可以一次性存储多个数据，但是列表中的数据允许更改。

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num_list = [10, 20, 30]
num_list[0] = 100
一个元组可以存储多个数据，元组内的数据是不能修改的。

二. 定义元组

元组特点：定义元组使用小括号，且逗号隔开各个数据，数据可以是不同的数据类型。

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# 多个数据元组
t1 = (10, 20, 30)

# 单个数据元组
t2 = (10,)

注意：如果定义的元组只有一个数据，那么这个数据后面也好添加逗号，否则数据类型为唯一的这个数据的数据类型

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t2 = (10,)
print(type(t2))  # tuple

t3 = (20)
print(type(t3))  # int

t4 = ('hello')
print(type(t4))  # str

三. 元组的常见操作

元组数据不支持修改，只支持查找，具体如下：

  • 按下标查找数据
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tuple1 = ('aa', 'bb', 'cc', 'bb')
print(tuple1[0])  # aa
  • index()：查找某个数据，如果数据存在返回对应的下标，否则报错，语法和列表、字符串的index方法相同。
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tuple1 = ('aa', 'bb', 'cc', 'bb')
print(tuple1.index('aa'))  # 0
  • count()：统计某个数据在当前元组出现的次数。
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tuple1 = ('aa', 'bb', 'cc', 'bb')
print(tuple1.count('bb'))  # 2
  • len()：统计元组中数据的个数。
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tuple1 = ('aa', 'bb', 'cc', 'bb')
print(len(tuple1))  # 4

注意：元组内的直接数据如果修改则立即报错

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tuple1 = ('aa', 'bb', 'cc', 'bb')
tuple1[0] = 'aaa'

但是如果元组里面有列表，修改列表里面的数据则是支持的，故自觉很重要。

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tuple2 = (10, 20, ['aa', 'bb', 'cc'], 50, 30)
print(tuple2[2])  # 访问到列表

# 结果：(10, 20, ['aaaaa', 'bb', 'cc'], 50, 30)
tuple2[2][0] = 'aaaaa'
print(tuple2)

字典

一. 字典的应用场景

思考1： 如果有多个数据，例如：’Tom’, ‘男’, 20，如何快速存储？

答：列表

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list1 = ['Tom', '男', 20]

思考2：如何查找到数据’Tom’？

答：查找到下标为0的数据即可。

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list1[0]

思考3：如果将来数据顺序发生变化，如下所示，还能用list1[0]访问到数据’Tom’吗？。

1
list1 = ['男', 20, 'Tom']

答：不能，数据’Tom’此时下标为2。

思考4：数据顺序发生变化，每个数据的下标也会随之变化，如何保证数据顺序变化前后能使用同一的标准查找数据呢？

答：字典，字典里面的数据是以键值对形式出现，字典数据和数据顺序没有关系，即字典不支持下标，后期无论数据如何变化，只需要按照对应的键的名字查找数据即可。

二. 创建字典的语法

字典特点：

  • 符号为大括号
  • 数据为键值对形式出现
  • 各个键值对之间用逗号隔开
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# 有数据字典
dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}

# 空字典
dict2 = {}

dict3 = dict()

注意：一般称冒号前面的为键(key)，简称k；冒号后面的为值(value)，简称v。

三. 字典常见操作

3.1 增

写法：字典序列[key] = 值

注意：如果key存在则修改这个key对应的值；如果key不存在则新增此键值对。

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dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}

dict1['name'] = 'Rose'
# 结果：{'name': 'Rose', 'age': 20, 'gender': '男'}
print(dict1)

dict1['id'] = 110

# {'name': 'Rose', 'age': 20, 'gender': '男', 'id': 110}
print(dict1)

注意：字典为可变类型。

3.2 删

  • del() / del：删除字典或删除字典中指定键值对。
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dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}

del dict1['gender']
# 结果：{'name': 'Tom', 'age': 20}
print(dict1)
  • clear()：清空字典
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dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}

dict1.clear()
print(dict1)  # {}

3.3 改

写法：字典序列[key] = 值

注意：如果key存在则修改这个key对应的值 ；如果key不存在则新增此键值对。

3.4 查

3.4.1 key值查找

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dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
print(dict1['name'])  # Tom
print(dict1['id'])  # 报错
如果当前查找的key存在，则返回对应的值；否则则报错。

3.4.2 get()

  • 语法
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字典序列.get(key, 默认值)

注意：如果当前查找的key不存在则返回第二个参数(默认值)，如果省略第二个参数，则返回None。

  • 快速体验
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dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
print(dict1.get('name'))  # Tom
print(dict1.get('id', 110))  # 110
print(dict1.get('id'))  # None

3.4.3 keys()

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dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
print(dict1.keys())  # dict_keys(['name', 'age', 'gender'])

3.4.4 values()

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dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
print(dict1.values()) 
# dict_values(['Tom', 20, '男'])

3.4.5 items()

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dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
print(dict1.items())
# dict_items([('name', 'Tom'), ('age', 20), ('gender', '男')])

四. 字典的循环遍历

4.1 遍历字典的key

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dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
for key in dict1.keys():
    print(key)

image-20220121093548567

4.2 遍历字典的value

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dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
for value in dict1.values():
    print(value)

image-20220121093640862

4.3 遍历字典的元素

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dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
for item in dict1.items():
    print(item)

image-20220121093734702

4.4 遍历字典的键值对

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dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
for key, value in dict1.items():
    print(f'{key} = {value}')

image-20220121093817477

集合

一. 创建集合

创建集合使用{}或set()，但是如果要创建空集合只能使用set()，因为{}用来创建空字典。

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s1 = {10, 20, 30, 40, 50}
print(s1)

s2 = {10, 30, 20, 10, 30, 40, 30, 50}
print(s2)

s3 = set('abcdefg')
print(s3)

s4 = set()
print(type(s4))  # set

s5 = {}
print(type(s5))  # dict

image-20220121100604950

特点：

  1. 集合可以去掉重复数据；
  2. 集合数据是无序的，故不支持下标

二. 集合常见操作方法

2.1 增加数据

  • add()
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s1 = {10, 20}
s1.add(100)
s1.add(10)
print(s1)  # {100, 10, 20}

因为集合有去重功能，所以，当向集合内追加的数据是当前集合已有数据的话，则不进行任何操作。

  • update(), 追加的数据是序列。
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s1 = {10, 20}
# s1.update(100)  # 报错
s1.update([100, 200])
s1.update('abc')
print(s1)

2.2 删除数据

  • remove()，删除集合中的指定数据，如果数据不存在则报错。
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s1 = {10, 20}

s1.remove(10)
print(s1)

s1.remove(10)  # 报错
print(s1)
  • discard()，删除集合中的指定数据，如果数据不存在也不会报错。
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s1 = {10, 20}

s1.discard(10)
print(s1)

s1.discard(10)
print(s1)
  • pop()，随机删除集合中的某个数据，并返回这个数据。
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s1 = {10, 20, 30, 40, 50}

del_num = s1.pop()
print(del_num)
print(s1)

2.3 查找数据

  • in：判断数据在集合序列
  • not in：判断数据不在集合序列
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s1 = {10, 20, 30, 40, 50}

print(10 in s1)
print(10 not in s1)