Python學習之路-容器、切片、生成器

目錄

容器

list/tuple基本操作

dict基本操作

set基本操作

切片

列表推導

生成器

迭代器

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容器

list 列表
 序列是Python中最基本的數據結構。序列中的每個元素都分配一個數字 - 它的位置，或索引，第一個索引是0，第二個索引是1，依此類推。
 列表的數據項不需要具有相同的類型
tuple 元組（只讀列表）
dict 字典
 字典的每個鍵值(key=>value)對用冒號(:)分割，每個對之間用逗號(,)分割，整個字典包括在花括號({})中。
set 集合
 是一個無序不重複元素集, 基本功能包括關係測試和消除重複元素. 集合對象還支持union(聯合), intersection(交), difference(差)和sysmmetric difference(對稱差集)等數學運算。

 

list/tuple基本操作

• 創建
• 添加元素（list only）：append, extend
• 刪除元素（list only）：del, pop
• 根據索引讀寫（tuple只讀）
• 判斷容器是否爲空
• 字符串轉換
• 容器元素數量
• 遍歷

 

li = [1, 2, 3, '456', [1, 2, 3], {1: 'one', 2: 'two'}]
print(type(list))
print(type(li))

# 元素訪問
print(li[0])
print(li[-1])   # li[len(li) - 1]
print(li[-2])   # li[len(li) - 2]

# 查找元素位置
print(li.index('456'))
print(li.index([1, 2, 3]))
# print(li.index(-1))

# 添加元素
l_a = [1, 2, 3]
l_a.append(4)
l_a.append(5)
l_b = [6, 7, 8]
l_a.extend(l_b) # 試下用append是什麼結果
print(l_a)

l_a = []
if not l_a:
    print('Empty')  # not XX和is None不是一回事

if len(l_a) == 0:
    print('Empty')

for i in li:
    print(i)
for i in range(len(li)):
    print(li[i])

t = (1, 2, 3, '456')
print(type(t))
# t[0] = 'a'
# t.append('x')

del(li[-1]) # del(list[index])
del(li[1])
del(li[-2])
print(li)

dict基本操作

• 初始化
• 訪問
• 添加元素
• 修改元素
• 刪除元素
• 判斷key是否存在
• 判斷容器是否爲空
• 容器元素數量
• 遍歷

d = {'a': 1, 'b': 2, 1: 'one', 2: 'two', 3: [1, 2, 3]}
print(type(dict))
print(type(d))
print(d)

# 訪問元素
print(d['a'])
print(d[1])
print(d[3])

# 判斷key是否存在
print('two' in d)
print(3 in d)
del(d[3])   # del(dict[key])

print(len(d))

d[3] = [1, 2, 3, 4]
d[3] = '1234'

# 遍歷
for key in d:
    print(d[key])
print('...')
for k, v in d.items():
    print(k, v)
print('...')
keys = d.keys()
print(type(keys))
print(keys)

set基本操作

• 並/交/差集：|/union, &/intersection, -/difference
• 對稱差集：^/symmetric_difference（不同時出現在2個集合中的項）
• 包含關係：>=/issuperset
• 添加元素
• 更新元素
• 刪除元素
• 元素是否存在
• 容器元素數量
• 遍歷

s_a = set([1, 2, 2, 3, 4, 5, 6])
s_b = set([4, 5, 6, 7, 8, 9])
print(s_a)
print(s_b)

# 判斷元素是否存在
print(5 in s_a)
print(10 in s_b)

# 並集
print(s_a | s_b)
print(s_a.union(s_b))

# 交集
print(s_a & s_b)
print(s_a.intersection(s_b))

# 差集 A - (A & B)
print(s_a - s_b)
print(s_a.difference(s_b))

# 對稱差 (A | B) - (A & B)
print(s_a ^ s_b)
print(s_a.symmetric_difference(s_b))

# 修改元素
s_a.add('x')
s_a.update([4, 5, 60, 70])
print(s_a)
s_a.remove(70)
print(s_a)
# s_a.remove(100)

print(len(s_a))
for i in s_a:
    print(i)

切片

• 存取序列（列表，元組，字符串）的任意一部分
• 格式：seq[開始索引:結束索引:步長]

1.     默認值
2. 負數索引
3. 負數步長

li = list(range(10))
print(li)
      
# 切片 [start:end:steps]  >= start & < end
print(li[2:5])  # [3, 4, 5]
print(li[:4])   # [0, 1, 2, 3]
print(li[5:])   # [6, 7, 8, 9]
print(li[0:20:3])   # [0, 3, 6, 9]

# 負值怎麼處理？
print(li[5: -2])    # [5, 6, 7]
print(li[9:0:-1])   # [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2,1]
print(li[9::-1])   # [9 ... 0]
print(li[::-2]) # [9, 7, 5, 3, 1]

# 切片生成一個新的對象
print(li)   # 還是保持原樣

re_li = li[::-1]
print(re_li)

列表推導

問題的提出
  快速簡單的生成一個列表
  對原有的列表進行簡單的轉換
 一維列表推導
 二維列表推導以及注意事項

 

li = []
for i in range(20):
    if (i % 2) == 0:
        li.append(i)
print(li)

li = [1] * 10
li[3] = 3
print(li)
li = [i * 2 for i in range(10)]
print(li)

'''
li_2d = [[0] * 3] * 3
print(li_2d)
li_2d[0][0] = 100
print(li_2d)
'''

li_2d = [[0] * 3 for i in range(3)]
li_2d[0][0] = 100
print(li_2d)

s = {x for x in range(10) if x % 2 == 0}
print(s)
d = {x: x % 2 == 0 for x in range(10)}
print(d)

 

生成器

問題的提出
  創建一個巨大的列表而僅僅需要訪問其中少量幾個元素
  如果列表元素可以按照某種算法推算出來，那我們是否可以在循環的過程中不斷推算出後續的元素呢？這樣就不必創建完整的list，從而節省大量的空間。
 生成生成器：列表推導時用()替換[]（關於yield的使用後面再講）
 遍歷：next或者for循環

 

print(type(range(10)))

# 平方表
square_table = []
for i in range(5000):
    square_table.append(i * i)
for i in range(5):
    print(square_table[i])
    
square_generator = (x * x for x in range(50000))
print(type(square_generator))
for i in range(5):
    print(next(square_generator))

def fib(limit):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < limit:
        yield b
        a, b = b, a + b
        n += 1
    return 'done'

import traceback
f = fib(5)
print(type(f))
print(next(f))
print(next(f))
print(next(f))
print(next(f))
print(next(f))
try:
    print(next(f))
except StopIteration:
    traceback.print_exc()
for i in fib(5):
    print(i)

迭代器

問題的提出
 可以直接作用於for循環的對象統稱爲可迭代對象：Iterable
 可以被next()函數調用並不斷返回下一個值的對象稱爲迭代器：Iterator（表示一個惰性計算的序列）
集合數據類型如list、dict、str等是Iterable但不是Iterator，不過可以通過iter()函數獲得一個Iterator對象。

from collections import Iterable
from collections import Iterator

print(isinstance([1, 2, 3], Iterable))
print(isinstance({}, Iterable))
print(isinstance(123, Iterable))
print(isinstance('abc', Iterable))

print(isinstance([1, 2, 3], Iterator))

g = (x * x for x in range(10))
print(type(g))
print(isinstance(g, Iterable))
print(isinstance(g, Iterator))
for i in g:
    print(i)

def fib(limit):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < limit:
        yield b
        a, b = b, a + b
        n += 1
    return 'done'

f = fib(6)
print(type(f))
print(isinstance(f, Iterable))
print(isinstance(f, Iterator))
for i in f:
    print(i)