Python中的複雜資料型別怎麼使用

一、序列：

序列是基底類別類型，序列擴充類型包括：字串、元組和列表

序列都可以進行的操作包括索引，切片，加，乘，檢查成員。

此外，Python已經內建確定序列的長度以及確定最大和最小的元素的方法。

二、列表(list):[a1，a2]，可變資料類型

列表：列表是序列類型的一種擴展，十分常用

1、列表的創建

• 列表是一種序列類型，創建後可以隨意被修改

• 使用方括號[] 或list() 創建，元素間用逗號, 分隔

• 列表中各元素型別可以不同，無長度限制

hobby_list = [hobby, 'run', 'girl']

print(id(hobby_list)) # 4558605960
print(type(hobby_list)) # 
print(hobby_list) # ['read', 'run', 'girl']

如果想初始化個長度為10的列表

list_empty = [None]*10
print(list_empty)
# [None, None, None, None, None, None, None, None, None, None]

使用range()函數來建立一個列表：

hobby_list = list(range(5))
# [0, 1, 2, 3, 4]

2、複合列表和多維列表

hobby_list = ['read', 'run',['girl_name', 18, 'shanghai'] ]
print(hobby_list[2][1])#  取出girl的年龄 18

python 建立二維列表，將需要的參數寫入cols 和rows 即可

list_2d = [[0 for i in range(5)] for i in range(5)]
list_2d[0].append(3)
list_2d[0].append(5)
list_2d[2].append(7)
print(list_2d)
# [[0, 0, 0, 0, 0, 3, 5], [0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0, 7], [0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 0]]

以下實例將3X4的矩陣清單轉換為4X3清單：

# 以下实例展示了3X4的矩阵列表：
matrix = [
    [1, 2, 3, 4],
    [5, 6, 7, 8],
    [9, 10, 11, 12],
]

# 以下实例将3X4的矩阵列表转换为4X3列表：
transposed=[[row[i] for row in matrix] for i in range(4)]
print(transposed)
# [[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]]

# 以下实例也可以使用以下方法来实现：
transposed = []
for i in range(4):
    transposed.append([row[i] for row in matrix])
print(transposed)
# [[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]]

3、清單索引取值

索引序號從0開始。

hobby_list = ['read', 'run', 'girl']
# 索引序号      0       1      2

print(hobby_list[1])#  取出第二个爱好 <code>run

4、列表修改

可以對列表的資料項進行修改或更新，你也可以使用append()方法來新增列表項，

hobby_list = ['read', 'run', 'girl']
hobby_list[0] = 'write'

列表方法使得列表可以很方便的作為一個堆疊來使用。對於堆疊這種特定資料結構，最後插入的元素最先被移除（先進後出）。

用 append() 方法可以把一個元素加到堆疊頂。使用pop()方法不需要指定索引即可移除堆疊頂端的元素。

• append:在清單ls最後增加一個元素x

• pop():移除列表中的一個元素（預設最後一個元素），並且傳回該元素的值

#例如：

stack = [3, 4, 5]
stack.append(6)
stack.append(7)
print(stack)
# [3, 4, 5, 6, 7]

print(stack.pop())
# 7
print(stack)
# [3, 4, 5, 6]
print(stack.pop())
# 6
print(stack.pop())
# 5

print(stack)
# [3, 4]

三、列表推導式

列表推導式提供了從序列建立清單的簡單途徑。通常應用程式會將一些操作應用於某個序列的每個元素，並用其獲得的結果作為產生新清單的元素，或根據確定的判定條件建立子序列。

每個清單推導式都在 for 之後跟一個表達式，然後有零到多個 for 或 if 子句。

產生的列表是由上下文環境中跟隨在 for 和 if 語句後面的表達式所定義的。如果希望表達式推導出一個元組，就必須使用括號。

1、列表推導式書寫形式：

• [表達式for 變數in 列表]

• [表達式for變數in 列表if 條件]

範例：

print([i for i in range(10)] )  # [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
print([i ** 2 for i in range(10)])  # [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
  
print([0 for i in range(5)])  #[0, 0, 0, 0, 0]

name_list = ['nick', 'sean', 'jason', 'tank']
for n in [name if name == 'nick' else name + '_a' for name in name_list] :
    print(n)  # 'nick', 'sean_a', 'jason_a', 'tank_a'

li = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
print( [x ** 2 for x in li]) # [1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]
print( [x ** 2 for x in li if x > 5]) # [36, 49, 64, 81]
print(dict([(x, x * 10) for x in li])) # {1: 10, 2: 20, 3: 30, 4: 40, 5: 50, 6: 60, 7: 70, 8: 80, 9: 90} #生成字典

vec1 = [2, 4, 6]
vec2 = [4, 3, -9]
sq = [vec2[i] + vec2[i] for i in range(len(vec))]  # 实现列表相加
print(sq)
# [6, 7, -3]

testList = [1, 2, 3, 4]

def mul2(x):
    return x * 2


print([mul2(i) for i in testList]) #使用复杂表达式或嵌套函数：
# [2, 4, 6, 8]

2、列表推導式的巢狀

語句之間是嵌套關係。

左邊第二個語句是最外層，依序往右進一層，左邊第一條語句是最後一層。

[x*y for x in range(1,5) if x > 2 for y in range(1,4) if y < 3]

他的執行順序是:

for x in range(1,5)
    if x > 2
        for y in range(1,4)
            if y < 3
                x*y

實例

print( [ (x, y) for x in range(10) if x % 2 if x > 3 for y in range(10) if y > 7 if y != 8]) #生成元组
# [(5, 9), (7, 9), (9, 9)]

print([x * y for x in [1, 2, 3] for y in [1, 2, 3]])
# [1, 2, 3, 2, 4, 6, 3, 6, 9]

四、列表的基本操作

ls1 = ['python', 123]
ls2 = ['java', 456]
print(ls1 * 2);  # ['python', 123, 'python', 123] 将列表复制n次。
print(ls1 + ls2);  # ['python', 123, 'java', 456] 连接两个列表
 
name_list = ['nick', 'jason', 'tank', 'sean']
del name_list[2]  # 删除索引2位置后的元素 
print(name_list)  # ['nick', 'jason', 'sean']

del name_list[2:4] # 从列表中删除切片 ，删除第i-j位置的元素 
print(name_list)  # ['nick', 'jason']

del name_list[:] #清空整个列表
print(name_list)  # []
del a  # 用 del 删除实体变量：


name_list = ['nick', 'jason', 'tank', 'sean']
print('tank sb' in name_list)  #  成员运算:in； False
print('nick handsome' not in name_list)  # 成员运算:in；True


name_list = ['nick', 'jason', 'tank', 'sean']
for name in name_list:  # for循环
    print(name)


a = ['Google', 'Baidu', 'Runoob', 'Taobao', 'QQ']
for i in range(len(a)): # 结合range()和len()函数以遍历一个序列的索引
    print(i, a[i])
# 0 Google 1 Baidu 2 Runoob 3 Taobao 4 QQ


name_list = ['nick', 'jason', 'tank', 'sean']
print(name_list[0:3:2] )  # 切片  ['nick', 'tank']

範例：有如下列表，列表元素為不可hash類型，去重，得到新列表，新列表一定要保持列表原來的順序

stu_info_list = [
    {'name': 'nick', 'age': 19, 'sex': 'male'},
    {'name': 'egon', 'age': 18, 'sex': 'male'},
    {'name': 'tank', 'age': 20, 'sex': 'female'},
    {'name': 'tank', 'age': 20, 'sex': 'female'},
    {'name': 'egon', 'age': 18, 'sex': 'male'},
]

new_stu_info_list = []
for stu_info in stu_info_list:
    if stu_info not in new_stu_info_list:
        new_stu_info_list.append(stu_info)

for new_stu_info in new_stu_info_list:
    print(new_stu_info)

五、列表相關函數

name_list = ['nick', 'jason', 'tank', 'sean']
print(len(name_list))  # 4 列表元素个数:len；
print(min(name_list))  # jason 返回序列s的最小元素；
print(max(name_list))  # tank 返回序列s的最大元素

name_list = ['nick', 'jason', 'tank', 'sean']
name_list.insert(1, 'handsome') # insert(i,x):在列表的第i位置增加元素x 
print(name_list)  # ['nick', 'handsome', 'jason', 'tank', 'sean']

name_list = ['nick', 'jason', 'tank', 'sean']
print(name_list.remove('nick'))  # remove(x):将列表ls中出现的第一个元素x删除 ，None ；
print(name_list)  # ['jason', 'tank', 'sean']

name_list = ['nick', 'jason', 'tank', 'sean']
print(name_list.count('nick'))  # 1  ；统计某个元素在列表中出现的次数

name_list = ['nick', 'jason', 'tank', 'sean']
print(name_list.index('nick'))  # 0；返回元素所在列表中的索引

name_list = ['nick', 'jason', 'tank', 'sean']
name_list.clear() # 删除列表中所有元素 
print(name_list)  # []

name_list = ['nick', 'jason', 'tank', 'sean']
print(name_list.copy())  # 生成一个新列表，赋值原列表中所有元素  ['nick', 'jason', 'tank', 'sean']

name_list = ['nick', 'jason', 'tank', 'sean']
name_list2 = ['nick handsome']
name_list.extend(name_list2) # 在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值（用新列表扩展原来的列表）
print(name_list)  # ['nick', 'jason', 'tank', 'sean', 'nick handsome']

name_list = ['nick', 'jason', 'tank', 'sean']
name_list.reverse() # 将列表ls中的元素反转 
print(name_list)  # ['sean', 'tank', 'jason', 'nick']

name_list = ['nick', 'jason', 'tank', 'sean']
name_list.sort() # 排序,使用用sort列表的元素必须是同类型的
 
print(name_list)  # ['jason', 'nick', 'sean', 'tank']

name_list.sort(reverse=True) # 倒序
print(name_list)  # ['tank', 'sean', 'nick', 'jason']

六、元組(tuple):（a1 ，a2）

1、元組的建立

元組是一種清單類型，一旦建立就不能被修改。

color = (0x001100, "blue", creature) # 使用小括号 () 或 tuple() 创建，元素间用逗号分隔。
print(type(color))  # 

creature = "cat", "dog", "tiger", "human" # 可以使用或不使用小括号。即元组由若干逗号分隔的值组成。
print(type(creature))  #

注意與字串區別：

name_str = ('egon')  # ()只是普通包含的意思
name_tuple = ('egon',)  # 元组中只包含一个元素时，需要在元素后面添加逗号，否则括号会被当作字符串使用：

print(type(name_str))  # 
print(type(name_tuple))  #

2、元組的操作

索引取值、切片（顧頭不顧尾，步長）、長度len、成員運算in和not in、循環、count、index等均同列表，只是不更改值。

元組中的元素值是不允許修改的，但我們可以對元組進行連接組合，如下實例:

tup1 = (12, 34.56);
tup2 = ('abc', 'xyz')

# 以下修改元组元素操作是非法的。
# tup1[0] = 100

# 创建一个新的元组
tup3 = tup1 + tup2;
print(tup3)  # (12, 34.56, 'abc', 'xyz')

3、namedtuple(具名元組)： Python元組的升級版本

from collections import namedtuple

User = namedtuple('User', 'name sex age') # 定义一个namedtuple类型User，并包含name，sex和age属性。
user = User(name='Runoob', sex='male', age=12) # 创建一个User对象

print(user.age)  # 12

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