Python--Day3
學習要有定位,明確目標地去學習。---leaves
python02---list知識
一 list的概念
列表的概念：列表可以完成大多數集合類的數據結構實現。它支持字符，數字，字符串甚至可以包含列表（所謂嵌套)。
list array 數組 是同一種數據
list的優點：
可遍歷
有序的
可以切片
快速生成list的方法 ： range(數字) list("字符串")
##列表中可以嵌套任意類型的數據
In [4]: arr = ['C',1,2,True,False,[2,3,['js','html']],'python']
##range()快速生成list
In [1]: arr = range(10)
In [2]: arr
Out[2]: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
##list()快速生成list
In [7]: arr1 = list('python')
In [8]: arr1
Out[8]: ['p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
##可以通過索引獲取值
In [5]: arr[5]
Out[5]: [2, 3, ['js', 'html']]
##索引值也能爲負值
In [6]: arr[-1]
Out[6]: 'python'
##in 判斷元素是否在list中
In [8]: arr1
Out[8]: ['p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
In [10]: 'x' in arr1
Out[10]: False
In [11]: 'p' in arr1
##小練習 自己實現in的功能
In [14]: result = 0 #用來存放判斷後的結果
In [15]: for i in arr1 :
...: if 'x' == i:
...: result = "True"
...: result = "False"
...: print result
...:
...:
False
二、list的方法(主要針對數字)
len() ====>list長度
max() ====>list 最大值
min() ====>list最小值
del() ====>刪除索引值
列表可以使用'+'拼接和使用'*'重複
###del 用法 ==直接刪除值 In [32]: arr Out[32]: ['C', 1, 2, True, False, [2, 3, ['js', 'html']], 'python'] In [33]: del arr[1] In [34]: arr Out[34]: ['C', 2, True, False, [2, 3, ['js', 'html']], 'python'] ##list 可以使用+拼接 In [35]: l1 = ['c','d'] In [36]: l2 = ['1',2] In [37]: l1 + l2 Out[37]: ['c', 'd', '1', 2] ##list 可以使用+拼接 In [35]: l1 = ['c','d'] In [36]: print l1 * 2 Out[37]: ['c', 'd','c','d'] ##list修改值 ==>直接修改 In [39]: l1 = ['c','d'] In [40]: l1[1]="hello" In [41]: l1 Out[41]: ['c', 'hello']
三、排序
排序：編程世界的遊戲規則。
各種排序算法的演示動畫網址(民族舞蹈講述排序)：
http://www.bilibili.com/video/av4722429/index_5.html
各種算法的動畫演示(http://www.atool.org/sort.php)
3.1 冒泡排序
冒泡排序的原理：相鄰兩個元素挨個對比,如果一個元素比右邊大,則交換位置。
冒泡排序過程如下：
arr = [3 , 5, 1 ,32 , 4]
第一次 3和5比 不變 [3 , 5, 1 ,32 , 4]
5和1比 交換 [3 ,1 , 5 ,32 , 4]
5和32比 不變 [3 ,1 , 5 ,32 , 4]
32和4比交換 [3 ,1 , 5 , 4 ,32]
第二次 在[3 ,1 , 5 , 4 ,32]基礎上
3 和1 比較 交換 [1 , 3 , 5 , 4 ,32]
3 和5 比較 不變 [1 , 3 , 5 , 4 ,32]
5 和4 比較 交換 [1 , 3 , 4 , 5 ,32]
第三次 在[1 , 3 , 4 , 5 ,32] 基礎上
1和3比較 不變 [1 , 3 , 4 , 5 ,32]
3和4比較 不變 [1 , 3 , 4 , 5 ,32]
第四次 [1 , 3 , 4 , 5 ,32]
1 和 3 比較不變 [1 , 3 , 4 , 5 ,32]
最終的冒泡排序代碼如下：
[root@xiaowei 02]# cat maopao.py arr = [33,3 , 5, 1 ,32 , 4] print arr length = len(arr) print length for j in range(length-1): print "di %s ci xun huan :" %j for i in range(length-1-j): if arr[i] > arr[i+1]: arr[i],arr[i+1] = arr[i+1],arr[i] print arr print "The final result is %s" % arr [root@xiaowei 02]# python maopao.py [33, 3, 5, 1, 32, 4] 6 di 0 ci xun huan : [3, 5, 1, 32, 4, 33] di 1 ci xun huan : [3, 1, 5, 4, 32, 33] di 2 ci xun huan : [1, 3, 4, 5, 32, 33] di 3 ci xun huan : [1, 3, 4, 5, 32, 33] di 4 ci xun huan : [1, 3, 4, 5, 32, 33] The final result is [1, 3, 4, 5, 32, 33] [root@xiaowei 02]#
3.2 選擇排序
選擇排序原理：拿一個元素分別與剩下的元素對比,選出最小或最大的
###選擇排序實現代碼如下： [root@xiaowei 02]# cat xuanze.py arr = [3 , 5, 1 ,32 , 4] print "The sorted arr is : %s" % arr l = len(arr) print l for i in range( l-1 ): print "di %s ci xuanze paixu " %i #jiang a[i] qu chu lai fen bie yu houbian bijiao for j in range(i+1,l): if arr[i] > arr[j]: arr[i] ,arr[j] = arr[j],arr[i] print arr print "*" * 40 print arr [root@xiaowei 02]# python xuanze.py The sorted arr is : [3, 5, 1, 32, 4] 5 di 0 ci xuanze paixu [1, 5, 3, 32, 4] di 1 ci xuanze paixu [1, 3, 5, 32, 4] di 2 ci xuanze paixu [1, 3, 4, 32, 5] di 3 ci xuanze paixu [1, 3, 4, 5, 32] **************************************** [1, 3, 4, 5, 32] [root@xiaowei 02]#
3.3 算法擴展
算法的複雜度： 算法兩方面：1複雜度 2.穩定性
複雜度分爲時間複雜度和空間複雜度
冒泡排序 ==>複雜度o（n^2） 穩定性高
希爾排序 ===>複雜度 不知道。目前還無法算出來
3.4 插入排序
插入排序的原理：是通過構建有序序列,對於未排序數據，在已排序序列中從後向前掃描，找到相應位置並插入。
插入排序圖解：
小知識：如何利用range()使list倒序：
In [13]: for i in range(3,0,-1): ...: print i ...: ...: 3 2 1
插入排序代碼(加深理解)
[root@xiaowei 02]# cat test.py def InsertSort(mylist): size = len(mylist) i = 1 for i in range(1, size): print "===================================di %s ci xun huan =======================" % i print "mylist[i]=== mylist[i-1] : %s == %s" %(mylist[i],mylist[i-1]) if mylist[i] < mylist[i - 1]: tmp = mylist[i] j = i - 1 print "****j : %s" %j mylist[j + 1] = mylist[j] j = j - 1 while j >= 0 and mylist[j] > tmp: mylist[j + 1] = mylist[j] j = j - 1 mylist[j + 1] = tmp #mylist0 = [12, 11, 13, 1, 2, 4, 3] mylist0 = [6 , 5 , 3 , 1 , 8 , 7 , 2 , 4] InsertSort(mylist0) print(mylist0) [root@xiaowei 02]# python test.py ===================================di 1 ci xun huan ======================= mylist[i]=== mylist[i-1] : 5 == 6 ****j : 0 ===================================di 2 ci xun huan ======================= mylist[i]=== mylist[i-1] : 3 == 6 ****j : 1 ===================================di 3 ci xun huan ======================= mylist[i]=== mylist[i-1] : 1 == 6 ****j : 2 ===================================di 4 ci xun huan ======================= mylist[i]=== mylist[i-1] : 8 == 6 ===================================di 5 ci xun huan ======================= mylist[i]=== mylist[i-1] : 7 == 8 ****j : 4 ===================================di 6 ci xun huan ======================= mylist[i]=== mylist[i-1] : 2 == 8 ****j : 5 ===================================di 7 ci xun huan ======================= mylist[i]=== mylist[i-1] : 4 == 8 ****j : 6 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8] [root@xiaowei 02]#
四、list的切片
list的切片：切片功能強大,可讀性差。主要用於獲取連續數據
切片的原則：起點按照切片方向上的找到終點
list的具體切片小例子： Out[49]:arr = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] In [50]: arr[:4] Out[50]: [0, 1, 2, 3] In [51]: arr[6:] Out[51]: [6, 7, 8, 9] In [52]: arr[::2] Out[52]: [0, 2, 4, 6, 8] In [53]: arr[::-1] Out[53]: [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0] 切片可以刪除list元素 In [54]: arr[1:4] = ['a'] In [55]: arr Out[55]: [0, 'a', 4, 5, 6, 7, 8, 9] ##增加元素 In [56]: arr[1:1] = ['1','2','3'] In [57]: arr Out[57]: [0, '1', '2', '3', 'a', 4, 5, 6, 7, 8, 9]
五、list的其他常用方法
append() 追加元素
count() 統計list中某個元素出現的次數
extend() 沒有返回值,修改原數組
index() 沒有返回值,查找某個元素的索引
insert(1,'value') 在index出插入值value
pop() 彈出,默認彈出最後一個值,返回
remove() remove(value)刪除具體值
reverse() 反向list
list 其他常用方法的舉例
##append舉例
In [60]: arr = [0, 1, 2]
In [61]: arr.append('!')
In [62]: arr
Out[62]: [0, 1, 2, '!']
##count的使用
In [63]: arr = [1,2,1,3]
In [64]: arr.count(1)
Out[64]: 2
##extend的使用
In [65]: arr1 = list('python')
In [66]: arr2 = range(2)
In [67]: arr1.extend(arr2)
In [68]: arr1
Out[68]: ['p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n', 0, 1]
##index的使用
In [68]: arr1
Out[68]: ['p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n', 0, 1]
In [70]: arr1.index(0)
Out[70]: 6
In [71]: arr1.index('p')
Out[71]: 0
##insert的用法
In [73]: arr2
Out[73]: [0, 1]
In [74]: arr2.insert(1,'hello')
In [75]: arr2
Out[75]: [0, 'hello', 1]
###pop()默認刪除最後一個,也可以提供一個索引值彈出指定元素
In [75]: arr2
Out[75]: [0, 'hello', 1]
In [76]: arr2.pop()
Out[76]: 1
In [77]: arr2.pop(0)
Out[77]: 0
In [78]: arr2
Out[78]: ['hello']六、隊列和桟
隊列: 先入先出 ===>append()和pop(0)
桟 : 先入後出 ===>append()和pop()
小練習：
#採用持續隊列,讓用戶輸入東西：
如果用戶輸入的是add
再讓用戶輸入一件事情(吃飯)
如果用戶輸入的是do
把之前輸入的值打印出來。
如果沒事情可做,就打印nothing
如果輸入的是其他值,則終止循環
具體代碼如下：==>對應先入後出的思想
[root@xiaowei 02]# cat 01.py
store = []
while True:
x = raw_input("qing shu ru action: ")
if x == "add":
y = raw_input("qing shu ru thing: ")
store.append(y)
print store
elif x == "do":
print "****do "
print len(store)
if len(store) != 0:
print store.pop() ##先入後出思想。
##先入先出思想。pop(0)
else:
print "nothing"
else :
print "The final result is %s" %store
break
###執行代碼過程如下：
[root@xiaowei 02]# python 01.py
qing shu ru action: add
qing shu ru thing: 111
['111']
qing shu ru action: add
qing shu ru thing: 222
['111', '222']
qing shu ru action: do
****do
2
222
qing shu ru action:
The final result is ['111'] 七、數組、鏈表
數組 1,2,3,4,5
優點： 根據索引尋找比較快,從最後追加也特別快.命中CPU緩存概率比較大
缺點:插入很慢, 刪除也很慢。(插入的話,後邊元素要依次往後移)
鏈表：1 ---> 2 ----> 3 ---->4 --->5
鏈表的查找很慢,插入很快,刪除也很快。尾部追加也很快
哈希表 d = {"name": "hello"} 複雜度 O(1)
複雜度爲O(1),可以通過具體的值來建立關係(python的dict)
本身沒有順序,查找,刪除,修改都很快key ===>var1
FNV哈希
MD5哈希
一致性哈希
八‘list與dict的區別
list 和dict的區別
相同：都可以存儲複雜的數據結構,可以嵌套列表、字典等
不同：
list是有序的,通過index索引值來獲取元素,賦值。刪除,增加值
dict是無序的,key-value的鍵值對。通過key來獲取value的值。
延伸
dict 和 json的區別
dict是Python中具體的數據結構
json：是一種數據交換格式(標準)<===XML
嚴格的數據結構：冒號之後要有空格
key,val之間使用冒號
多個數據之間使用
字符串必須用雙引號
####json舉例
In [79]: d = {'name':'reboot','age':43}
In [80]: import json
In [81]: json.dumps(d)
Out[81]: '{"age": 43, "name": "reboot"}' ==>json數據九、練習：
###練習1 ：數組去重： ###小練習：[1,2,3,4,2,12,3,3,2,13,21,2,333,4] In [84]: arr = [1,2,3,4,2,12,3,3,2,13,21,2,333,4] In [86]: arr_1= [] In [87]: for i in arr: ...: if i in arr_1: ...: pass ...: else: ...: arr_1.append(i) ...: print arr_1 ...: [1, 2, 3, 4, 12, 13, 21, 333] ###小練習2 ###arr1 = [1,2,3,4,2,12,3,3,2,13,21,2,333,4] ###arr2 = [2,1,4,32,452,21,14,333] ###求arr1和arr2的交集 In [92]: arr1 = [1,2,3,4,2,12,3,3,2,13,21,2,333,4] In [93]: arr2 = [2,1,4,32,452,21,14,333] In [94]: arr_r = [] In [95]: for i in arr1: ...: if (i in arr2) and (i not in arr_r): ...: arr_r.append(i) ...: print arr_r ...: [1, 2, 4, 21, 333]
十、二分思想找到range(100000)中任意一個數字
二分思想：一個排好的list中,找到指定數字。
arr = range(10000)
x = raw_input("qing shuru yi ge shuzi ")
start = 0
end = len(arr)-1
count = 0
while True :
count += 1
half = ( start + end )/2
if int(x) > arr[half]:
start = half
elif int(x) < arr[half]:
end = half
else :
print "The index value is %s" %half
break
print "Total found %s times " %count