第4章典型数据结构.pptx

C O N T E N T S目 录4.1 列表014.2 元组024.3 集合034.4 字典044.1 列表4.1.1 创建列表创建列表的最简单方法是将各个元素放在一对方括号内并以逗号加以分隔，由此创建一个列表对象。若要引用该列表对象，则需要使用赋值运算符将列表赋值给变量。创建列表示例list1=list2=1,2,3list3=C,Java,Pyton,Golist4=list()list5=list(1,2,3)list6=list(,Java,Pyton,Golist7=list(range(1,101)4.1.3 列表的常用函数（1）1.适用于序列的内置函数（1）all(seq)。如果序列seq中所有元素为True或序列自身为空，则该函数返回True，否则返回False。（2）any(seq)。如果序列seq中任一元素为True，则该函数返回True；如果序列seq中所有元素为False或序列自身为空，则该函数返回False。（3）len(seq)。该函数返回序列的长度，即序列中包含的元素个数。（4）max(seq)。该函数返回序列中的最大元素。（5）min(seq)。该函数返回序列中的最小元素。（6）sorted(iterable,key=None,reverse=False)。该函数对可迭代对象进行排序操作并返回排序后的新列表，原始输入不变；terable参数表示可迭代类型，key参数指定一个函数，用于实现自定义排序，默认为None；reverse参数指定排序规则，设置为True则按降序排序，默认为False，表示按升序排序。（7）sum(iterable,start)。该函数对序列进行求和计算。4.1.2 列表的基本操作（2）2.专有操作（1）元素赋值：通过索引修改列表中特定元素的值。（2）切片赋值:使用一个值列表来修改列表指定范围的一组元素的值。（3）元素删除：使用del语句从列表中删除指定的元素。（4）列表解析：表达式 for 迭代变量 in 可迭代对象表达式 for 迭代变量 in 可迭代对象 if 条件表达式4.1.3 列表的常用函数（1）1.适用于序列的内置函数（1）all(seq)。如果序列seq中所有元素为True或序列自身为空，则该函数返回True，否则返回False。（2）any(seq)。如果序列seq中任一元素为True，则该函数返回True；如果序列seq中所有元素为False或序列自身为空，则该函数返回False。（3）len(seq)。该函数返回序列的长度，即序列中包含的元素个数。（4）max(seq)。该函数返回序列中的最大元素。（5）min(seq)。该函数返回序列中的最小元素。（6）sorted(iterable,key=None,reverse=False)。该函数对可迭代对象进行排序操作并返回排序后的新列表，原始输入不变；terable参数表示可迭代类型，key参数指定一个函数，用于实现自定义排序，默认为None；reverse参数指定排序规则，设置为True则按降序排序，默认为False，表示按升序排序。（7）sum(iterable,start)。该函数对序列进行求和计算。2.只适用于列表的方法（1）lst.append(x)：在列表lst末尾添加元素x，等价于执行复合赋值语句lst+=x。（2）lst.extend(L)：在列表lst末尾添加另一个列表L，等价于执行复合赋值语句lst+=L。（3）lst.insert(i,x)：可以在列表lst的i位置插入元素。（4）lst.remove(x)：从列表lst中删除第一个值为x的元素。（5）lst.pop(i)：从列表lst中弹出索引为i的元素。（6）lst.count(x)：返回元素x在列表lst中出现的次数。（7）lst.index(x)：返回元素x在列表lst中第一次出现的索引值。（8）lst.sort(key=None,reverse=False)：对列表lst进行排序。（9）list.reverse()：反转列表list中所有元素的位置。4.1.4 多维列表列表中的元素可以是任意数据类型的对象，可以是数值、字符串，也可以是列表。如果一个列表以列表作为其元素，则该列表称为多维列表。实际应用中，最常用的多维列表是二维列表。二维列表可以看成是由行和列组成的列表。二维列表中的每一行可以使用索引来访问，称为行索引。通过“列表名行索引”形式表示列表中的某一行，其值就是一个一维列表；每一行中的值可以通过另一个索引来访问，称为列索引。通过“列表名行索引列索引”形式表示指定行中某一列的值，其值可以是数字或字符串等。4.2 元组4.2.1 元组的基本操作元组是放在圆括号内的一些元素组成的，这些元素之间用逗号分隔。创建元组的方法十分简单，只需要在圆括号内添加一些元素，并使用逗号隔开即可。例如：tuple1=()tuple2=(1,2,3,4,5,6)tuple3=(mathematics,physics,chemistry)tuple4=(all,)tuple5=tuple()tuple6=tuple(1,2,3)tuple7=tuple(1,2,3,4,5,6)tuple8=tuple(Hello Python)tuple9=(VB,Java,Python,Go,2018,2019)tuple10=tup(i*i for i in range(10)4.2.2 元组封装与序列拆封1 元组封装元组封装是指将以逗号分隔的多个值自动封装到一个元组中。例如：x=VB,Java,PHP,Python,Go2.序列拆封序列拆封是元组封装的逆运算，可以用来将一个封装起来的元组对象自动拆分成基本个基本数据。例如：t=(1,2,3)x,y,z=t4.2.3 元组与列表的比较1.元组与列表的区别（1）元组是不可变的序列类型。（2）元组是使用圆括号并以逗号分隔元素来定义的，列表则是使用方括号并以逗号分隔元素来定义的。（3）元组可以在字典中作为关键字来使用，列表则不能作为字典的关键字来使用。2.元组与列表的相互转换列表类的构造函数list()接收一个元组作为参数并返回一个包含相同元素的列表，通过调用这个构造函数可以将元组转换为列表。元组类的构造函数tuple()接收一个列表作为参数并返回一个包含相同元素的元组，通过调用这个构造函数可以将列表转换为元组。4.3 集合4.3.1 创建集合集合分为可变集合和不可变集合，对于可变集合可以添加和删除集合元素，但其中的元素本身却是不可修改的，因此集合的元素只能是数值、字符串或元组。可变集合不能作为其他集合的元素或为字典的关键字使用，不可变集合则可以和为其他集合的元素和字典的关键字使用。两种类型的集合需要使用不同的方法来创建。1.创建可变集合创建可变集合的最简单方法是使用逗号分隔一组数据并放在一对花括号中。2.创建不可变集合不可变集合可以通过调用frozenset()函数来创建，调用格式如下：frozenset(iterable)4.3.2 集合的基本操作1.传统的集合运算（1）计算求交集：使用运算符“&”。（2）计算并集：使用运算符“|”。（3）计算差集：使用运算符“-”。（4）计算对称差集：使用运算符“”。2.集合的比较（1）判断相等：使用运算符“=”。（2）判断不相等。使用运算符“!=”。（3）判断真子集：使用运算符“”。（4）判断子集：使用运算符“”。（6）判断超集：使用运算符“=”。3.集合的并入对于可变集合，可以使用运算符“|=”将一个集合并入另一个集合中。4.集合的遍历使用for循环可以遍历集合中的所有元素。4.3.3 集合的常用方法（1）1.适用于所有集合的方法（1）set1.issubset(set2)：如果集合set1是集合set2的子集，则该方法返回True，否则返回False。（2）set1.issuperset(set2)：如果集合set1是集合set2的超集，则该方法返回True，否则返回False。（3）set1.isdisjoint(set2)：如果集合set1和集合set2没有共同元素，则该方法返回True，否则返回False。（4）set1.intersection(set2,.,setn)：计 算 集 合 set1,set2,.,setn的交集。（5）set1.union(set2,.,setn)：于计算集合set1,set2,.,setn的并集。（6）set1.difference(set2)：计算集合set11与set2的差集。（7）set1.symmetric_difference(set2)：计算集合set11与set2的对称差集。（8）set1.copy()：该方法用于复制集合set1。4.3.3 集合的常用方法（2）2.仅适用于可变集合的方法（1）set1.add(x)：在集合set1中添加元素x。（2）set1.update(set2,set3,.,setn)：该方法使用集合set2,set3,.,setn拆分成单个数据项并添加到集合set1中。（3）set1.intersection_update(set2,set3,.,setn)：求出集合set1,set2,set3,.,setn集合的交集并将结果赋值给set1。（4）set1.difference_update(set2,set3,.,setn)：求出属于集合set1但不属于集合set2,set3,.,setn的元素并将赋值给set1。（5）set1.symmetric_difference_update(set2)：求出集合set1和set2的对称差集并将结果赋值给set1。（6）set1.remove(x)：从集合set1中删除元素x。（7）set1.discard(x)：从集合set1中删除元素x。（8）set1.pop()：该方法从集合set1中弹出一个元素。（9）set1.clear()：删除集合set1中的所有元素。4.3.4 集合与列表的比较（1）集合是用花括号或set()函数定义的，列表则是用方括号或list()函数定义的。（2）集合中不能存储重复的元素，列表则允许存储重复的元素。（3）集合中的元素是无序的，因此不能通过索引或切片来获取元素，列表中的元素则是有序的，因此可以通过索引或切片来获取元素。（4）对于集合可以判断集合关系，也可以进行各种集合运算，这些都是集合所特有的。根据需要，也可以在集合和列表之间进行相互转换。如果将一个集合作为参数传入list()函数，则可以返回一个列表对象。4.4 字典4.4.1 创建字典字典就是用花括号括起来的一组“关键字:值”对，每个“关键字:值”对就是字典中的一个元素或条目。创建字典的一般语法格式如下：字典名=关键字1:值1,关键字2:值2,.,关键字n:值n其中关键字与值之间用半角冒号“:”来分隔，各个元素之间用半角逗号“;”来分隔；关键字是不可变类型，例如整数、字符串或元组等，关键字必须是唯一的；值可以是任意数据类型，而且不必是唯一的。如果在花括号内未提供任何元素，则生成一个空字典。4.4.2 字典的基本操作1.访问字典元素在字典中关键字的作用相当于索引，可以根据索引来访问字典中的元素：字典名关键字2.添加和更新字典元素添加和更新字典元素可以通过赋值语句来实现：字典名关键字=值如果指定的关键字目前未包含在字典中，则使用在语句中指定的关键字和值在字典中增加一个新的元素；如果指定的关键字已经存在于字典中，则将该关键字对应的值更新为新值。3.删除字典元素和字典在Python中，可以使用del语句删除一个变量，以解除该变量对数据对象的引用。若要从字典中删除指定关键字所对应的元素或删除整个字典，也可以使用del语句来实现。4.检测关键字是否存在于字典中字典是由一些关键字-值对组成的，每个关键字-值就是字典中的一个元素。对字典元素操作之前，可以使用in运算符检测该关键字是否存在于字典中。5.获取关键字列表将一个字典作为参数传入list()函数可以获取该字典中所有关键字组成的列表。6.求字典长度使用内置函数len()可以获取字典的长度，即字典中包含的元素数目。4.4.3 字典的常用方法（1）dic.fromkeys(序列,值)：使用序列中的元素作为关键字创建一个新字典。（2）dic.keys()：获取包含字典dic中所有关键字的列表。（3）dic.values()：获取包含字典dic中所有值的列表。（4）dic.items()：获取包含字典dic中所有(关键字,值)元组的列表。（5）dic.copy()：获取字典dic的一个副本。（6）dic.clear()：删除字典dic中的所有元素。（7）dic.pop(key)：从字典dic中删除关键字key并返回相应的值。（8）dic.pop(key,value)：从字典dic中删除关键字key并返回相应的值。（9）dic.popitem()：该方法从字典dic中删除一个元素并返回元组。（10）dic.get(key,value)。该方法用于获取字典dic中关键字key对应的值，如果关键字key未包含在字典dic中，则返回value的值（默认为None）。例如：（11）dic.setdefault(key,value)：如果字典dic中存在关键字key，则该方法返回key对应的值，否则在字典dic中添加key:value对并返回value的值，value默认为None。（12）dic1.update(dic2)。该方法用于将字典dic2中的元素添加到字典dic1中。