Python 编程基础 学习笔记

Python 学习笔记 (4)：列表、字典、集合与元组

雾汐

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Lists

列表

列表可以表示为任何结构的集合，如：

  • 整数：[1,2,3]
  • 浮点数：[1.1,1.2,1.3]
  • 字符串：['Peter','Linda','Tom']
  • 混合：[1,1.1,'Peter']
  • 嵌套列表：[1,[2,3],4]
  • 空列表：[] 即为 list()

for 常用于处理列表变量，不论是普通列表，还是字符串或文件句柄

若要表示具体某个元素，可以在列表后加上 [] （从0开始），类似于 C 语言的数组。但是可以直接使用 -1 , -2 等表示倒数第几个元素

+ 和 * 运算符的作用

与字符串类似， + 也可以连接两个列表

* 可以表示重复

例如：

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list1 = [1,2]
list2 = [3,4]
list = list1 + list2
print(list)
list *= 2
print(list)

>>>[1, 2, 3, 4]
>>>[1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4]

迭代

如果想要在列表迭代同时迭代索引，可以使用 enumerate 函数把一个 list 变成索引-元素对，这样就可以在 for 循环中同时迭代索引和元素本身

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for i, value in enumerate(['A', 'B', 'C']):
    print(i, value)

>>>0 A
>>>1 B
>>>2 C

Dictionaries

字典

包括键（key）和值（value），用于表示某个键的值，用 {( )} 表示

例如：

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cabinet = dict()
cabinet('summer') = 12
cabinet('fall') = 3
cabinet('spring') = 75
print(cabinet)
print(cabinet['fall'])

>>>{'summer': 12, 'fall': 3, 'spring': 75}
>>>3

get 函数

常用 dict_name.get(name,n) （n 为初始值），来对一个列表中出现的键计数

例如：

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counts = dict()
names = ['a','b','a','c','b','a']
for name in names: 
    counts[name] = counts.get(name,0) + 1
print(counts)

>>>{'a': 3, 'b': 2, 'c': 1}

这段代码的 counts[name] = counts.get(name,0) + 1 可以替换成如下实现方式：

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old value = 0
if name in counts :
    oldvalue = counts[name]
counts[name] = oldvalue + 1

编译后可以得出相同结果

key , value 和 items

key 为键，value 为值，item 为项

可以分别使用函数列表提取某一元素

直接输出字典的列表时输出的是键

输出 items 则会出现元组

例如：

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jjj = {'a': 3, 'b': 2, 'c': 1}
print(list(jjj))
print(list(jjj.keys()))
print(list(jjj.values()))
print(list(jjj.items()))
for k, v in jjj.items():
    print(k, v)

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

可以使用两个变量与 item 的键和值一一对应

迭代时不能直接使用 dict ，否则是乱序，需要使用 dict.items、dict.keys、dict.values

Sets

集合

类似 dict 和数学上的集合的结合体，用 { } 表示

可以表示一组 key 的集合，但不储存 value ，而且是无序的

key 如果重复则会重合，不会添加新元素

元素处理

可以使用 add 和 remove 做加减元素的处理

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s = {1, 2, 3}
s.add(4)
print(s)
s.remove(4)
print(s)

>>>{1, 2, 3, 4}
>>>{1, 2, 3}

数学性质

set 可以看成数学意义上的无序和无重复元素的集合，因此，两个set可以做数学意义上的交集、并集等操作：

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s1 = {1, 2, 3}
s2 = {2, 3, 4}
print(s1 & s2)
print(s1 | s2)

>>>{2, 3}
>>>{1, 2, 3, 4}

Tuples

元组

与列表相似，但是赋值后无法修改，占用更小的存储空间，用 ( ) 表示

如果只存储一个列表，且查看完即丢弃不需修改可以创建元组

若元组内存在诸如 list 之类的可变数组，则可改变其中的 list 等

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t = ('a', 'b', ['A', 'B'])
t[2][0] = 'X'
t[2][1] = 'Y'
print(t)

>>>('a', 'b', ['X', 'Y'])

这意味着 tuple 的元素指向不变

只有1个元素的 tuple 定义时必须加一个逗号 , 来消除歧义

例如：

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t = (1,)
print(t)

>>>(1,)

可比较性

元组间可以比较大小，比较方式是从左到右依次比较

例如：

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print((1,2,3) < (5,2,3))

>>>True

于是可以使用 sorted(dictname.items()) 来进行根据键升序排序，与值无关

附带 reverse=True 可以降序排序

例如：

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d = dict()
d['c'] = 3
d['a'] = 7
d['b'] = 2
print(d.items())
print(sorted(d.items()))
print(sorted(d.items(), reverse=True))

>>>dict_items([('c', 3), ('a', 7), ('b', 2)])
>>>[('a', 7), ('b', 2), ('c', 3)]
>>>[('c', 3), ('b', 2), ('a', 7)]

附录：几种储存方式的比较

特性 列表 (List) 元组 (Tuple) 集合 (Set) 字典 (Dictionary)
可变性 可变 不可变 可变 可变
元素类型 任意类型（可包含可变/不可变对象） 任意类型（可包含可变/不可变对象） 必须为不可变对象（可哈希） 键必须为不可变对象，值可为任意类型
有序性 有序 有序 无序 有序
允许重复元素 是 是 否 键唯一，值可重复
语法示例 [1, 'a', [2]] (1, 'a', [2]) {1, 2, 3} {'key1': 10, 'key2': 20}
适用场景 动态数据集合，需频繁增删改查 固定数据集合（如配置项、常量） 去重、快速成员检查、集合运算（交并差） 键值对映射，快速通过键查找值
是否支持索引 是（list[0]） 是（tuple[0]） 否 通过键访问（dict['key']）
内存占用 较高（因预留空间） 较低（不可变，存储紧凑） 高（哈希表实现） 高（哈希表实现）
底层实现 动态数组 静态数组 哈希表 哈希表

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