(5)--第3章 列表、元组、字典、集合与字符串.ppt

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1、第3章 列表、元组、字典、集合与字符串1本章学习目标熟练掌握列表对象及其常用方法熟练掌握列表推导式语法和应用熟练掌握切片操作熟练掌握序列解包的语法和应用熟练掌握生成器表达式的语法和应用理解元组和列表的不同熟练掌握字典对象及其常用操作熟练掌握集合对象及其常用操作熟练应用内置对象解决实际问题3.1 列表与列表推导式列表的所有元素放在一对方括号中，相邻元素之间使用逗号分隔。在Python中，同一个列表中元素的数据类型可以各不相同，可以同时包含整数、实数、复数、字符串等基本类型的元素，也可以包含列表、元组、字典、集合、函数或其他任意对象。一对空的方括号表示空列表。3.1.1 创建列表 list(3,5

2、,7,9,11)#将元组转换为列表3,5,7,9,11 list(range(1,10,2)#将range对象转换为列表1,3,5,7,9 list(map(str,range(10)#将map对象转换为列表0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 list(zip(abcd,1,2,3,4)#将zip对象转换为列表(a,1),(b,2),(c,3),(d,4)list(enumerate(Python)#将enumerate对象转换为列表(0,P),(1,y),(2,t),(3,h),(4,o),(5,n)list(filter(str.isdigit,a1b2c3d456)#将filter对

3、象转换为列表1,2,3,4,5,6 list(hello world)#将字符串转换为列表，每个字符转换为列中的一个元素h,e,l,l,o,w,o,r,l,d list(3,7,5)#将集合转换为列表，集合中的元素是无序的3,5,7 x=list()#创建空列表 x=1,2,3 del x#删除列表对象 x#对象删除后无法再访问，抛出异常NameError:name x is not defined3.1.2 使用下标访问列表中的元素data=list(range(10)print(data)print(data0)#第一个元素的下标为0print(data1)#第二个元素的下标为1print

4、(data-1)#-1表示最后一个元素的下标print(data15)#15不是有效下标，代码抛出异常3.1.3 列表常用方法（1）append()、insert()、extend()lst=1,2,3,4lst.append(5)lst.insert(0,0)lst.insert(2,1.5)lst.extend(6,7)print(lst)3.1.3 列表常用方法（2）pop()、remove()lst=1,2,3,4,5,6print(lst.pop()#删除并返回最后一个元素print(lst.pop(0)#删除并返回下标为0的元素，后面的元素向前移动print(lst.pop(2)#

5、删除并返回下标为2的元素，后面的元素向前移动print(lst)lst=1,2,3,2,4,2lst.remove(2)#删除第一个2，该方法没有返回值print(lst)3.1.3 列表常用方法（3）count()、index()lst=1,2,2,3,3,3,4,4,4,4print(lst.count(2)#输出2print(lst.index(4)#输出6print(lst.index(5)#代码抛出异常，提示5 is not in list3.1.3 列表常用方法（4）sort()、reverse()from random import sample#在range(10000)中任选

6、10个不重复的随机数data=sample(range(10000),10)print(data)data.reverse()#翻转，首尾交换，该方法没有返回值print(data)data.sort()#按元素大小进行排序，该方法没有返回值print(data)data.sort(key=str)#按所有元素转换为字符串后的大小进行排序print(data)3.1.4 列表推导式data=2*i for i in range(64)等价于data=for i in range(64):data.append(2*i)data=num for num in range(20)if num%2=

7、1等价于data=for num in range(20):if num%2=1:data.append(num)3.1.4 列表推导式from random import randomdata=random()for j in range(5)for i in range(3)等价于from random import randomdata=for i in range(3):temp=for j in range(5):temp.append(random()data.append(temp)3.1.5 切片操作切片是用来获取列表、元组、字符串等有序序列中部分元素的一种语法。在形式上，切片

8、使用2个冒号分隔的3个数字来完成。start:end:step其中第一个数字start表示切片开始位置，默认为0；第二个数字end表示切片截止（但不包含）位置（默认为列表长度）；第三个数字step表示切片的步长（默认为1），省略步长时还可以同时省略最后一个冒号。当step为负整数时，表示反向切片，这时start应该在end的右侧。3.1.5 切片操作data=list(range(20)print(data:)#获取所有元素的副本print(data:3)#前三个元素print(data3:)#下标3之后的所有元素print(data:3)#每3个元素选取1个print(data-3:)#最后

9、3个元素print(data:-5)#除最后5个元素之外的所有元素3.2 元组与生成器表达式可以通过把若干元素放在一对圆括号中创建元组，如果只有一个元素的话则需要多加一个逗号，例如(3,)。也可以使用tuple()函数把列表、字典、集合、字符串以及range对象、map对象、zip对象或其他类似对象转换为元组。很多内置函数、标准库函数和扩展库函数也会返回元组或者包含元组的对象。3.2.1 元组与列表的区别元组是不可变的，不能直接修改元组中元素的值，也不能为元组增加或删除元素。因此，元组没有提供append()、extend()和insert()等方法，也没有remove()和pop()方法。元

10、组的访问速度比列表更快，开销更小。如果定义了一系列常量值，主要用途只是对它们进行遍历或其他类似操作，那么一般建议使用元组而不用列表。元组可以使得代码更加安全。例如，调用函数时使用元组传递参数可以防止在函数中修改元组，而使用列表则无法保证这一点。元组可用作字典的键，也可以作为集合的元素，但列表不可以，包含列表的元组也不可以。3.2.2 生成器表达式gen=(2*i for i in range(8)#创建生成器对象print(gen)print(list(gen)#转换为列表，用完了生成器对象中的所有元素print(tuple(gen)#转换为元组，得到空元组gen=(2*i for i in

11、range(8)#重新创建生成器对象print(next(gen)#使用next()函数访问下一个元素print(next(gen)for item in gen:#使用for循环访问剩余的所有元素 print(item,end=)3.2.3 序列解包x,y,z=1,2,3#多个变量同时赋值x,y,z=(False,3.5,exp)#元组支持序列解包x,y,z=1,2,3#列表支持序列解包x,y=y,x#交换两个变量的值x,y,z=map(int,123)#map对象支持序列解包data=a:97,b:98x,y=data.values()#使用字典的“值”进行序列解包3.3 字典data=d

12、ict(name=张三,age=18,sex=M)print(data)data=dict.fromkeys(1,2,3,4)#以指定的数据为“键”，“值”为空print(data)data=dict(zip(abcd,97,98,99,100)print(data)data=ch:ord(ch)for ch in abcd#字典推导式print(data)3.3.1 字典元素访问data=dict(name=张三,age=18,sex=M)print(dataname)#使用“键”作为下标，访问“值”print(data.get(age)print(data.get(address,不存在这

13、个键)#“键”不存在，返回默认值print(list(data)#把所有的“键”转换为列表print(list(data.values()#把所有的“值”转换为列表print(list(data.items()#把所有的元素转换为列表for key,value in data.items():#遍历字典的“键：值”元素 print(key,value,sep=t)3.3.2 字典元素修改、添加与删除（1）当以指定“键”为下标为字典元素赋值时，有两种含义：1）若该“键”存在，表示修改该“键”对应的值；2）若不存在，表示添加一个新元素。sock=IP:127.0.0.1,port:80sockpo

14、rt=8080#修改已有元素的“值”sockprotocol=TCP#增加新元素print(sock)3.3.2 字典元素修改、添加与删除（2）使用字典对象的update()方法可以将另一个字典的元素一次性全部添加到当前字典对象，如果两个字典中存在相同的“键”，则以另一个字典中的“值”为准对当前字典进行更新。sock=IP:127.0.0.1,port:80#更新了一个元素的“值”，增加了一个新元素sock.update(IP:192.168.9.62,protocol:TCP)print(sock)3.3.2 字典元素修改、添加与删除（3）可以使用字典对象的pop()删除指定“键”对应的元素

15、，同时返回对应的“值”。字典方法popitem()方法用于删除并返回一个包含两个元素的元组，其中的两个元素分别是字典元素的“键”和“值”。另外，也可以使用del删除指定的“键”对应的元素。sock=IP:192.168.9.62,port:80,protocol:TCPprint(sock.pop(IP)#删除并返回指定“键”的元素print(sock.popitem()#删除并返回一个元素del sockport#删除指定“键”的元素print(sock)3.4 集合Python集合是无序、可变的容器对象，所有元素放在一对大括号中，元素之间使用逗号分隔，同一个集合内的每个元素都是唯一的，不允

16、许重复。3.4.1 集合概述集合中只能包含数字、字符串、元组等不可变类型的数据，而不能包含列表、字典、集合等可变类型的数据，包含列表等可变类型数据的元组也不能作为集合的元素。集合中的元素是无序的，元素存储顺序和添加顺序并不一致。集合不支持使用下标直接访问特定位置上的元素，也不支持使用random中的choice()函数从集合中随机选取元素，但支持使用random模块中的sample()函数随机选取部分元素。3.4.2 集合常用方法（1）add()、update()data=30,40,50data.add(20)#增加新元素20data.add(50)#集合中已包含50，忽略本次操作data.

17、update(40,60)#忽略40，增加新元素60print(data)3.4.2 集合常用方法（2）pop()、remove()、discard()data=30,40,50data.remove(30)#删除元素30data.discard(30)#集合中没有30，忽略本次操作print(data.pop()#删除并返回集合中的一个元素print(data)3.5 字符串常用方法字符串属于不可变对象，所有方法都是返回处理后的字符串或字节串，不对原字符串进行任何修改。3.5.1 encode()bookName=Python可以这样学print(bookName.encode()print

18、(bookName.encode(gbk)print(bookName.encode(gbk).decode(gbk)3.5.2 format()#0表示format()方法的参数下标，对应于第一个参数#.4f表示格式化为实数，保留4位小数print(0:.4f.format(10/3)print(0:.2%.format(1/3)#格式化为百分数字符串，总宽度为10，保留2位小数，表示右对齐print(0:10.2%.format(1/3)#逗号表示在数字字符串中插入逗号作为千分符，#x表示格式化为十六进制数print(0:,in hex is:0:#x,in oct is 0:#o.for

19、mat(5555555)#可以先格式化下标为1的参数，再格式化下标为0的参数#o表示八进制数，但不带前面的引导符0oprint(1 in hex is:1:#x,0 in oct is 0:o.format(6666,66666)#_表示在数字中插入下画线作为千分符print(0:_,0:#_x.format(10000000)#字符串前面加字符f，Python 3.6之后的版本支持这种用法width=8height=6print(fRectangle of width*heightnArea:width*height)3.5.3 index()、rindex()、count()text=处处

20、飞花飞处处；声声笑语笑声声。print(text.rindex(处)print(text.index(声)print(text.count(处)3.5.4 replace()、maketrans()、translate()（1）replace()text=Python是一门非常棒的编程语言。#replace()方法返回替换后的新字符串，可以直接再次调用replace()方法print(text.replace(棒,优雅).replace(编程,程序设计)print(text)3.5.4 replace()、maketrans()、translate()（2）maketrans()、transl

21、ate()table=.maketrans(0123456789,零一二三四伍陆柒捌玖)print(Tel:30647359.translate(table)3.5.5 ljust()、rjust()、center()print(居左.ljust(20)+结束)print(居右.rjust(20,#)#左侧使用井号填充print(居中.center(20,=)#两侧使用等号填充3.5.6 split()、rsplit()、join()text=Beautiful is better than ugly.print(text.split()#使用空白字符进行分隔print(text.split(

22、maxsplit=1)#最多分隔一次print(text.rsplit(maxsplit=2)#最多分隔两次print(1,2,3,4.split(,)#使用逗号作为分隔符print(,.join(1,2,3,4)#使用逗号作为连接符print(:.join(map(str,range(1,5)#使用冒号作为连接符print(.join(map(str,range(1,5)#直接连接，不插入任何连接符3.5.7 lower()、upper()、capitalize()、title()、swapcase()text=Explicit is better than implicit.print(t

23、ext.lower()print(text.upper()print(text.capitalize()print(text.title()print(text.swapcase()3.5.8 startswith()、endswith()text=Simple is better than complex.print(text.startswith(simple)print(text.startswith(Simple)print(text.endswith(.,!,?)3.5.9 strip()、rstrip()、lstrip()text=test=#print(text.strip()#

24、删除两侧的空白字符print(text.strip(=#)#删除两侧的=、#和空格3.6 综合应用与例题解析例例3.1 阿凡提与国王比赛下棋，国王说要是自己输了的话阿凡提想要什么他都可以拿得出来。阿凡提说那就要点米吧，棋盘一共64个小格子，在第一个格子里放1粒米，第二个格子里放2粒米，第三个格子里放4粒米，第四个格子里放8粒米，以此类推，后面每个格子里的米都是前一个格子里的2倍，一直把64个格子都放满。编写程序，生成一个列表，其中元素为每个棋盘格子里米的粒数，并输出这些数字的和，也就是一共需要多少粒米。要求使用列表推导式。data=2*i for i in range(64)print(sum

25、(data)3.6 综合应用与例题解析例例3.2 编写程序，输入一个包含若干整数的列表，输出由其中的奇数组成的新列表。例如，输入1,2,3,4,5,6,7,8，输出1,3,5,7。要求使用列表推导式。data=eval(input(请输入一个包含若干整数的列表：)print(num for num in data if num%2=1)3.6 综合应用与例题解析例例3.3 编写程序，输入两个包含若干整数的等长列表表示两个向量，输出这两个向量的内积。例如，输入1,2,3和4,5,6，内积计算方法为1*4+2*5+3*6=32，输出32。要求使用列表推导式。vector1=eval(input(请

26、输入一个包含若干整数的向量：)vector2=eval(input(请再输入一个包含若干整数的等长向量：)print(sum(num1*num2 for num1,num2 in zip(vector1,vector2)3.6 综合应用与例题解析例例3.4 编写程序，输入一个包含若干整数的列表，输出其中的最大值，以及所有最大值的下标组成的列表。例如，输入1,2,3,1,2,3,3，输出3和2,5,6。要求使用列表推导式。data=eval(input(请输入一个包含若干整数的列表：)m=max(data)print(m)print(index for index,value in enumer

27、ate(data)if value=m)3.6 综合应用与例题解析例例3.5 编写程序，首先生成包含1000个随机数字字符的字符串，然后统计每个数字的出现次数。from string import digitsfrom random import choicez=.join(choice(digits)for i in range(1000)result=for ch in z:resultch=result.get(ch,0)+1for digit,fre in sorted(result.items():print(digit,fre,sep=:)3.6 综合应用与例题解析例例3.6 编写

28、程序，输入一个字符串，输出其中唯一字符组成的新字符串，要求新字符串中的字符顺序与其在原字符串中的相对顺序一样。例如，输入1122a3344，输出12a34。text=input(请输入一个字符串：)result=.join(sorted(set(text),key=lambda ch:text.index(ch)print(result)3.6 综合应用与例题解析例例3.7 编写程序，输入两个集合A和B，输出它们的并集、交集、对称差集以及差集A-B和B-A。要求使用集合运算符。A=eval(input(请输入一个集合：)B=eval(input(再输入一个集合：)print(并集：,A|B)p

29、rint(交集：,A&B)print(对称差集：,AB)print(差集A-B：,A-B)print(差集B-A：,B-A)3.6 综合应用与例题解析例例3.8 编写程序，输入一个字符串，删除其中的重复空格，也就是如果有连续的多个空格的话就只保留一个，然后输出处理后的字符串。text=input(请输入一个包含空格的字符串：)print(.join(text.split()3.6 综合应用与例题解析例例3.9 编写程序，输入一个字符串，把其中的元音字母i、o、a、e和u替换成对应的大写字母，然后输出新字符串。text=input(请输入一个字符串：)table=.maketrans(aeoiu

30、,AEOIU)print(text.translate(table)3.6 综合应用与例题解析例例3.10 编写程序，测试列表中的若干整数之间是否有重复。import random#生成一个包含5个相同随机数的列表data1=random.randint(1,10)*5#标准库random中choices()函数用于从指定分布中随机选择k个元素，允许重复data2=random.choices(range(10),k=5)#标准库random中sample()函数用于从指定分布中随机选择k个元素，不允许重复data3=random.sample(range(10),k=5)for data in(data1,data2,data3):print(=*20)print(data)k1=len(set(data)k2=len(data)if k1=k2:print(无重复)elif k1=1:print(完全重复)else:print(部分重复)