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第三章 Python数据类型
什么是数据类型？
前两章里面包含的字符串、布尔类型、整数、浮点数都是数据类型。数据类型在一个编程语言中必不可少，也是使用最多的。
而且数据类型的数据都是存放在内存中的，我们一般操作都是在对内存里对象操作。
什么是数组？
数组也是一种数据类型，为了方便处理数据，把一些同类数据放到一起就是数组，是一组数据的集合，数组内的数据称为元素，每个元素都有一个下标（索引），从0开始。
在Python中，内建数据结构有列表（list）、元组（tuple）、字典（dict）、集合（set）。
3.1 列表[List]
3.1.1 定义列表
>>> lst = [‘a‘,‘b‘,‘c‘,1,2,3]
用中括号括起来，元素以逗号分隔，字符串用单引号引起来，整数不用。
列表常用方法：
3.1.2 基本操作
# 追加一个元素
>>> lst.append(4)
>>> lst
[‘a‘, ‘b‘, ‘c‘, 1, 2, 3, 4]
# 统计列表中a字符出现的次数
>>> lst.count(‘a‘)
1
# 将一个列表作为元素添加到lst列表中
>>> a = [5,6]
>>> lst.extend(a)
>>> lst
[‘a‘, ‘b‘, ‘c‘, 1, 2, 3, 4, 5, 6]
# 查找元素3的索引位置
>>> lst.index(1)
3
# 在第3个索引位置插入一个元素
>>> lst.insert(3, 0)
>>> lst
[‘a‘, ‘b‘, ‘c‘, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6]
# 删除最后一个元素和第3个下标元素
>>> lst.pop()
6
>>> lst.pop(3)
0
>>> lst
[‘a‘, ‘b‘, ‘c‘, 1, 2, 3, 4, 5]
# 删除元素是5，如果没有会返回错误
>>> lst.remove("5")
>>> lst
[‘a‘, ‘b‘, ‘c‘, 1, 2, 3, 4]
# 倒序排列元素
>>> lst.reverse()
>>> lst
[4, 3, 2, 1, ‘c‘, ‘b‘, ‘a‘]
# 正向排序元素
>>> lst.sort()
>>> lst
[1, 2, 3, 4, ‘a‘, ‘b‘, ‘c‘]
# 列表连接
>>> a = [1,2,3]
>>> b = [‘a‘,‘b‘,‘c‘]
>>> a + b
[1, 2, 3, ‘a‘, ‘b‘, ‘c‘]3.1.3 学习新函数对列表排序
# reversed()函数倒序排列 使用此函数会创建一个迭代器，遍历打印才能输出： >>> lst = [‘a‘, ‘b‘, ‘c‘, 1, 2, 3, 4, 5] >>> type(reversed(lst)) <type ‘listreverseiterator‘> >>> lst2 = [] >>> for i in reversed(lst): ... lst2.append(i) ... >>> lst2 [5, 4, 3, 2, 1, ‘c‘, ‘b‘, ‘a‘] # sorted()函数正向排列 >>> lst2 = [] >>> for i in sorted(lst): ... lst2.append(i) ... >>> lst2 [1, 2, 3, 4, 5, ‘a‘, ‘b‘, ‘c‘] 这里在讲解一个序列生成器range()函数,生成的是一个列表： >>> type(range(5)) <type ‘list‘> >>> for i in range(1,5): ... print i ... 1 2 3 4 当然也可以用上面的排序函数来排序这个生成的序列了： >>> for i in reversed(range(1,10,3)): ... print i ... 7 4 1
range()用法：range(start,end,step)
说明：是不是和列表内置方法结果一样！区别是内置函数不改动原有序列。
3.1.4 切片
>>> lst [1, 2, 3, 4, ‘a‘, ‘b‘, ‘c‘] # 返回第一个元素 >>> lst[0] 1 # 返回倒数第一个元素 >>> lst[-1] ‘c‘ # 取出倒数第一个元素 >>> lst[0:-1] [1, 2, 3, 4, ‘a‘, ‘b‘] # 返回第一个至第四个元素 >>> lst[0:4] [1, 2, 3, 4] 3.1.5 清空列表 方法1： >>> lst = [1, 2, 3, 4, ‘a‘, ‘b‘, ‘c‘] >>> lst = [] >>> lst [] 方法2： >>> lst = [1, 2, 3, 4, ‘a‘, ‘b‘, ‘c‘] >>> del lst[:] >>> lst [] # 删除列表 >>> lst = [1, 2, 3, 4, ‘a‘, ‘b‘, ‘c‘] >>> del lst >>> lst Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> NameError: name ‘lst‘ is not defined
3.1.6 del语句
del语句也可以删除一个下标范围的元素
>>> lst = [1, 2, 3, 4, ‘a‘, ‘b‘, ‘c‘] >>> del lst[0:4] >>> lst [‘a‘, ‘b‘, ‘c‘]
3.1.7 列表推导式
利用其它列表推导出新的列表。
# 通过迭代对象方法 方法1： >>> lst = [] >>> for i in range(5): ... lst.append(i) ... >>> lst [0, 1, 2, 3, 4] 方法2： >>> lst = [] >>> lst = [i for i in range(5)] >>> lst [0, 1, 2, 3, 4] 说明：方法1和方法2，实现方式是一样的，只是方法2用简洁的写法。for循环在下一章会讲。 # 通过已有的列表生成新列表 >>> lst [0, 1, 2, 3, 4] >>> lst2 = [i for i in lst if i > 2] >>> lst2 [3, 4]
3.1.8 遍历列表
如果既要遍历索引又要遍历元素，可以这样写。
方法1： >>> lst = [‘a‘,‘b‘,‘c‘,1,2,3] >>> for i in range(len(lst)): ... print i,lst[i] ... 0 a 1 b 2 c 3 1 4 2 5 3 方法2： >>> for index, value in enumerate(lst): ... print index,value ... 0 a 1 b 2 c 3 1 4 2 5 3
又学了一个新函数enumrate()，可遍历列表、字符串的下标和元素。
3.2 元组(Tuple)
元组与列表类型，不同之处在于元素的元素不可修改。
2.1 定义元组
t = (‘a‘,‘b‘,‘c‘,1,2,3)
用小括号括起来，元素以逗号分隔，字符串用单引号引起来，整数不用。
2.2 基本操作
count()和index()方法和切片使用方法与列表使用一样，这里不再讲解。
3.3 集合(set)
集合是一个无序不重复元素的序列，主要功能用于删除重复元素和关系测试。
集合对象还支持联合（union），交集（intersection），差集（difference）和对称差集（sysmmetric difference）数学运算。
需要注意的是，集合对象不支持索引，因此不可以被切片。
3.3.1 定义集合
# 创建个空集合 >>> s = set() >>> s set([])
使用set()函数创建集合。
3.3.2 基本操作
# 添加元素 >>> s.add(‘a‘) >>> s set([‘a‘]) >>> s.add(‘b‘) >>> s set([‘a‘, ‘b‘]) >>> s.add(‘c‘) >>> s set([‘a‘, ‘c‘, ‘b‘]) >>> s.add(‘c‘) >>> s set([‘a‘, ‘c‘, ‘b‘]) 说明：可以看到，添加的元素是无序的，并且不重复的。 # update方法事把传入的元素拆分为个体传入到集合中。与直接set(‘1234‘)效果一样。 >>> s.update(‘1234‘) >>> s set([‘a‘, ‘c‘, ‘b‘, ‘1‘, ‘3‘, ‘2‘, ‘4‘]) # 删除元素 >>> s.remove(‘4‘) >>> s set([‘a‘, ‘c‘, ‘b‘, ‘1‘, ‘3‘, ‘2‘]) # 删除元素，没有也不会报错，而remove会报错 >>> s.discard(‘4‘) >>> s set([‘a‘, ‘c‘, ‘b‘, ‘1‘, ‘3‘, ‘2‘]) # 删除第一个元素 >>> s.pop() ‘a‘ >>> s set([‘c‘, ‘b‘, ‘1‘, ‘3‘, ‘2‘]) # 清空元素 >>> s.clear() >>> s set([]) # 列表转集合，同时去重 >>> lst = [‘a‘,‘b‘,‘c‘,1,2,3,1,2,3] >>> s = set(lst) >>> s set([‘a‘, 1, ‘c‘, ‘b‘, 2, 3])
3.3.3 关系测试
符号 | 描述 |
- | 差集 |
& | 交集 |
| | 合集、并集 |
!= | 不等于 |
== | 等于 |
in | 是成员为真 |
not in | 不是成员为真 |
示例：
# 返回差集 >>> a - b set([‘1‘, ‘3‘, ‘2‘]) >>> b - a set([‘9‘, ‘8‘, ‘7‘]) # 返回交集 >>> a & b set([‘5‘, ‘4‘, ‘6‘]) # 返回合集 >>> a | b set([‘1‘, ‘3‘, ‘2‘, ‘5‘, ‘4‘, ‘7‘, ‘6‘, ‘9‘, ‘8‘]) # 不等于 >>> a != b True # 等于 >>> a == b False # 存在为真 >>> ‘1‘ in a True # 不存在为真 >>> ‘7‘ not in a True
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3.4 字典{Dict}
序列是以连续的整数位索引，与字典不同的是，字典以关键字为索引，关键字可以是任意不可变对象（不可修改），通常是字符串或数值。
字典是一个无序键:值（Key:Value）集合，在一字典中键必须是互不相同的，
3.4.1 定义字典
>>> d = {‘a‘:1, ‘b‘:2, ‘c‘:3}用大括号括起来，一个键对应一个值，冒号分隔，多个键值逗号分隔。
3.4.2 基本操作
# 返回所有键值
>>> d.items()
[(‘a‘, 1), (‘c‘, 3), (‘b‘, 2)]
# 返回所有键
>>> d.keys()
[‘a‘, ‘c‘, ‘b‘]
# 查看所有值
>>> d.values()
[1, 3, 2]
# 添加键值
>>> d[‘e‘] = 4
>>> d
{‘a‘: 1, ‘c‘: 3, ‘b‘: 2, ‘e‘: 4}
# 获取单个键的值,如果这个键不存在就会抛出KeyError错误
>>> d[‘a‘]
>>> 1
# 获取单个键的值,如果有这个键就返回对应的值，否则返回自定义的值no
>>> d.get(‘a‘,‘no‘)
1
>>> d.get(‘f‘,‘no‘)
no
# 删除第一个键值
>>> d.popitem()
(‘a‘, 1)
>>> d
{‘c‘: 3, ‘b‘: 2, ‘e‘: 4}
# 删除指定键
>>> d.pop(‘b‘)
2
>>> d
{‘c‘: 3, ‘e‘: 4}
# 添加其他字典键值到本字典
>>> d
{‘c‘: 3, ‘e‘: 4}
>>> d2 = {‘a‘:1}
>>> d.update(d2)
>>> d
{‘a‘: 1, ‘c‘: 3, ‘e‘: 4}
# 拷贝为一个新字典
>>> d
{‘a‘: 1, ‘c‘: 3, ‘e‘: 4}
>>> dd = d.copy()
>>> dd
{‘a‘: 1, ‘c‘: 3, ‘e‘: 4}
>>> d
{‘a‘: 1, ‘c‘: 3, ‘e‘: 4}
# 判断键是否在字典
>>> d.has_key(‘a‘)
True
>>> d.has_key(‘b‘)
False3.4.3 可迭代对象
字典提供了几个获取键值的迭代器，方便我们在写程序时处理，就是下面以iter开头的方法。
d.iteritems() # 获取所有键值，很常用
d.iterkeys() # 获取所有键
d.itervalues() # 获取所有值
# 遍历iteritems()迭代器 >>> for i in d.iteritems(): ... print i ... (‘a‘, 1) (‘c‘, 3) (‘b‘, 2) 说明：以元组的形式打印出了键值 如果我们只想得到键或者值呢，就可以通过元组下标来分别获取键值： >>> for i in d.iteritems(): ... print "%s:%s" %(i[0],i[1]) ... a:1 c:3 b:2 有比上面更好的方法实现： >>> for k, v in d.iteritems(): ... print "%s: %s" %(k, v) ... a: 1 c: 3 b: 2 这样就可以很方面处理键值了！ # 遍历其他两个迭代器也是同样的方法 >>> for i in d.iterkeys(): ... print i ... a c b >>> for i in d.itervalues(): ... print i ... 1 3 2
说明：上面用到了for循环来遍历迭代器，for循环的用法在下一章会详细讲解。
3.4.4 一个键多个值
一个键对应一个值，有些情况无法满足需求，字典允许一个键多个值，也就是嵌入其他数组，包括字典本身。
# 嵌入列表
>>> d = {‘a‘:[1,2,3], ‘b‘:2, ‘c‘:3}
>>> d[‘a‘]
[1, 2, 3]
>>> d[‘a‘][0] # 获取值
1
>>> d[‘a‘].append(4) # 追加元素
>>> d
{‘a‘: [1, 2, 3, 4], ‘c‘: 3, ‘b‘: 2}
# 嵌入元组
>>> d = {‘a‘:(1,2,3), ‘b‘:2, ‘c‘:3}
>>> d[‘a‘][1]
2
# 嵌入字典
>>> d = {‘a‘:{‘d‘:4,‘e‘:5}, ‘b‘:2, ‘c‘:3}
>>> d[‘a‘]
{‘e‘: 5, ‘d‘: 4}
>>> d[‘a‘][‘d‘] # 获取值
4
>>> d[‘a‘][‘e‘] = 6 # 修改值
>>> d
{‘a‘: {‘e‘: 6, ‘d‘: 4}, ‘c‘: 3, ‘b‘: 2}3.5 额外的数据类型
colloctions()函数在内置数据类型基础上，又增加了几个额外的功能，替代内建的字典、列表、集合、元组及其他数据类型。
3.5.1 namedtuple
namedtuple函数功能是使用名字来访问元组元素。
语法：namedtuple("名称", [名字列表])
>>> from collections import namedtuple >>> nt = namedtuple(‘point‘, [‘a‘, ‘b‘, ‘c‘]) >>> p = nt(1,2,3) >>> p.a 1 >>> p.b 2 >>> p.c 3
namedtuple函数规定了tuple元素的个数，并定义的名字个数与其对应。
3.5.2 deque
当list数据量大时，插入和删除元素会很慢，deque的作用就是为了快速实现插入和删除元素的双向列表。
>>> from collections import deque >>> q = deque([‘a‘, ‘b‘, ‘c‘]) >>> q.append(‘d‘) >>> q deque([‘a‘, ‘b‘, ‘c‘, ‘d‘]) >>> q.appendleft(0) >>> q deque([0, ‘a‘, ‘b‘, ‘c‘, ‘d‘]) >>> q.pop() ‘d‘ >>> q.popleft() 0
实现了插入和删除头部和尾部元素。比较适合做队列。
3.5.3 Counter
顾名思义，计数器，用来计数。
例如，统计字符出现的个数：
>>> from collections import Counter
>>> c = Counter()
>>> for i in "Hello world!":
... c[i] += 1
...
>>> c
Counter({‘l‘: 3, ‘o‘: 2, ‘!‘: 1, ‘ ‘: 1, ‘e‘: 1, ‘d‘: 1, ‘H‘: 1, ‘r‘: 1, ‘w‘: 1})结果是以字典的形式存储，实际Counter是dict的一个子类。
3.5.4 OrderedDict
内置dict是无序的，OrderedDict函数功能就是生成有序的字典。
例如，根据前后插入顺序排列：
>>> d = {‘a‘:1, ‘b‘:2, ‘c‘:3}
>>> d # 默认dict是无序的
{‘a‘: 1, ‘c‘: 3, ‘b‘: 2}
>>> from collections import OrderedDict
>>> od = OrderedDict()
>>> od[‘a‘] = 1
>>> od[‘b‘] = 2
>>> od[‘c‘] = 3
>>> od
OrderedDict([(‘a‘, 1), (‘b‘, 2), (‘c‘, 3)])
# 转为字典
>>> import json
>>> json.dumps(od)
‘{"a": 1, "b": 2, "c": 3}‘OrderedDict输出的结果是列表，元组为元素，如果想返回字典格式，可以通过json模块进行转化。
3.6 数据类型转换
3.6.1 常见数据类型转换
# 转整数
>>> i = ‘1‘
>>> type(i)
<type ‘str‘>
>>> type(int(i))
<type ‘int‘>
# 转浮点数
>>> f = 1
>>> type(f)
<type ‘int‘>
>>> type(float(f))
<type ‘float‘>
# 转字符串
>>> i = 1
>>> type(i)
<type ‘int‘>
>>> type(int(1))
<type ‘int‘>
# 字符串转列表
方式1：
>>> s = ‘abc‘
>>> lst = list(s)
>>> lst
[‘a‘, ‘b‘, ‘c‘]
方式2：
>>> s = ‘abc 123‘
>>> s.split()
[‘abc‘, ‘123‘]
# 列表转字符串
>>> s = ""
>>> s = ‘‘.join(lst)
>>> s
‘abc‘
# 元组转列表
>>> lst
[‘a‘, ‘b‘, ‘c‘]
>>> t = tuple(lst)
>>> t
(‘a‘, ‘b‘, ‘c‘)
# 列表转元组
>>> lst = list(t)
>>> lst
[‘a‘, ‘b‘, ‘c‘]
# 字典格式字符串转字典
方法1：
>>> s = ‘{"a": 1, "b": 2, "c": 3}‘
>>> type(s)
<type ‘str‘>
>>> d = eval(s)
>>> d
{‘a‘: 1, ‘c‘: 3, ‘b‘: 2}
>>> type(d)
<type ‘dict‘>
方法2：
>>> import json
>>> s = ‘{"a": 1, "b": 2, "c": 3}‘
>>> json.loads(s)
{u‘a‘: 1, u‘c‘: 3, u‘b‘: 2}
>>> d = json.loads(s)
>>> d
{u‘a‘: 1, u‘c‘: 3, u‘b‘: 2}
>>> type(d)
<type ‘dict‘>3.6.2 学习两个新内建函数
1) join()
join()函数是字符串操作函数，用于字符串连接。
# 字符串时，每个字符作为单个体
>>> s = "ttt"
>>> ".".join(s)
‘t.t.t‘
# 以逗号连接元组元素，生成字符串，与上面的列表用法一样。
>>> t = (‘a‘, ‘b‘, ‘c‘)
>>> s = ",".join(t)
>>> s
‘a,b,c‘
# 字典
>>> d = {‘a‘:1, ‘b‘:2, ‘c‘:3}
>>> ",".join(d)
‘a,c,b‘ 2) eval()
eval()函数将字符串当成Python表达式来处理。
>>> s = "abc" >>> eval(‘s‘) ‘abc‘ >>> a = 1 >>> eval(‘a + 1‘) 2 >>> eval(‘1 + 1‘) 2
本文出自 “李振良的技术博客” 博客，请务必保留此出处http://lizhenliang.blog.51cto.com/7876557/1851544
第三章 Python数据类型