高級變量類型
目標
- 列表
- 元組
- 字典
- 字符串
- 公共方法
- 變量高級
知識點回顧
- Python 中數據類型可以分為 數字型 和 非數字型
-
數字型
整型 ( int)
浮點型（ float）
布爾型（ bool）
真 True 非 0 數 —— 非零即真
假 False 0
復數型 ( complex)
主要用于科學計算，例如：平面場問題、波動問題、電感電容等問題 -
非數字型
字符串
列表
元組
字典 -
在 Python 中，所有
非數字型變量
都支持以下特點：
????都是一個 序列 sequence，也可以理解為 容器
???? 取值 []
???? 遍歷 for in
???? 計算長度、最大/最小值、比較、刪除
???? 切片
???? 鏈接 + 和 重復 *
01. 列表
1.1 列表的定義
- List（列表） 是 Python 中使用 最頻繁 的數據類型，在其他語言中通常叫做 數組
- 專門用于存儲 一串 信息
- 列表用 [] 定義， 數據 之間使用 , 分隔
-
列表的
索引
從 0 開始
索引 就是數據在 列表 中的位置編號， 索引 又可以被稱為 下標
注意：從列表中取值時，如果 超出索引范圍 ，程序會報錯
name_list = ["zhangsan", "lisi", "wangwu"]
1.2 列表常用操作
- 在 ipython3 中定義一個 列表 ，例如： name_list = []
- 輸入 name_list. 按下 TAB 鍵， ipython 會提示 列表 能夠使用的 方法 如下：
In [1]: name_list.
name_list.append name_list.count name_list.insert name_list.reverse
name_list.clear name_list.extend name_list.pop name_list.sort
name_list.copy name_list.index name_list.remove
| 序號 | 分類 | 關鍵字/函數/方法 | 說明 |
|---|---|---|---|
| 1 | 增加 | 列表.insert(索引, 數據) | 在指定位置插入數據 |
| --- | --- | 列表.append(數據) | 在末尾追加數據 |
| --- | --- | 列表.extend(列表2) | 將列表2 的數據追加到列表 |
| 2 | 修改 | 列表[索引] = 數據 | 修改指定索引的數據 |
| 3 | 刪除 | del 列表[索引] | 刪除指定索引的數據 |
| --- | --- | 列表.remove[數據] | 刪除第一個出現的指定數據 |
| --- | --- | 列表.pop | 刪除末尾數據 |
| --- | --- | 列表.pop(索引) | 刪除指定索引數據 |
| --- | --- | 列表.clear | 清空列表 |
| 4 | 統計 | len(列表) | 列表長度 |
| --- | --- | 列表.count(數據) | 數據在列表中出現的次數 |
| 5 | 排序 | 列表.sort() | 升序排序 |
| --- | --- | 列表.sort(reverse=True) | 降序排序 |
| --- | --- | 列表.reverse() | 逆序、反轉 |
del 關鍵字（科普）
- 使用 del 關鍵字( delete) 同樣可以刪除列表中元素
- del 關鍵字本質上是用來 將一個變量從內存中刪除的
-
如果使用 del 關鍵字將變量從內存中刪除，后續的代碼就不能再使用這個變量了
del name_list[1]
在日常開發中，要從列表刪除數據，建議 使用列表提供的方法
關鍵字、函數和方法（科普）
-
關鍵字 是 Python 內置的、具有特殊意義的標識符
In [1]: import keyword In [2]: print(keyword.kwlist) In [3]: print(len(keyword.kwlist))關鍵字后面不需要使用括號
-
函數 封裝了獨立功能，可以直接調用
函數名(參數)函數需要死記硬背
- 方法 和函數類似，同樣是封裝了獨立的功能
-
方法 需要通過 對象 來調用，表示針對這個 對象 要做的操作
對象.方法名(參數)在變量后面輸入 .，然后選擇針對這個變量要執行的操作，記憶起來比函數要簡單很多
1.3 循環遍歷
-
遍歷 就是 從頭到尾 依次 從 列表 中獲取數據
在 循環體內部 針對 每一個元素 ，執行相同的操作
-
在 Python 中為了提高列表的遍歷效率，專門提供的 迭代 iteration 遍歷
-
使用 for 就能夠實現迭代遍歷
# for 循環內部使用的變量 in 列表 for name in name_list: 循環內部針對列表元素進行操作 print(name)
1.4 應用場景
- 盡管 Python 的 列表 中可以 存儲不同類型的數據
-
但是在開發中，更多的應用場景是
列表存儲相同類型的數據
通過迭代遍歷，在循環體內部，針對列表中的每一項元素，執行相同的操作02. 元組
2.1 元組的定義
-
Tuple（元組）與列表類似，不同之處在于元組的
元素不能修改
元組 表示多個元素組成的序列
元組 在 Python 開發中，有特定的應用場景 - 用于存儲 一串 信息，數據 之間使用 , 分隔
- 元組用 () 定義
-
元組的
索引
從 0 開始
索引 就是數據在 元組 中的位置編號info_tuple = ("zhangsan", 18, 1.75)
創建空元組
info_tuple = ()
元組中 只包含一個元素 時，需要 在元素后面添加逗號
info_tuple = (50, )
2.2 元組常用操作
- 在 ipython3 中定義一個 元組 ，例如： info = ()
-
輸入 info. 按下 TAB 鍵， ipython 會提示 元組 能夠使用的函數如下：
info.count info.index
2.3 循環遍歷
- 取值 就是從 元組 中獲取存儲在指定位置的數據
-
遍歷 就是 從頭到尾 依次 從 元組 中獲取數據
# for 循環內部使用的變量 in 元組 for item in info: 循環內部針對元組元素進行操作 print(item) -
在 Python 中，可以使用 for 循環遍歷所有非數字型類型的變量：
列表、元組、字典 以及 字符串
提示：在實際開發中，除非 能夠確認元組中的數據類型 ，否則針對元組的循環遍歷需求并不是很多
2.4 應用場景
- 盡管可以使用 for in 遍歷 元組
-
但是在開發中，更多的應用場景是：
函數的 參數 和 返回值 ，一個函數可以接收 任意多個參數 ，或者 一次返回多個數據
格式字符串 ，格式化字符串后面的 () 本質上就是一個元組
讓列表不可以被修改，以 保護數據安全
info = ("zhangsan", 18)
print("%s 的年齡是 %d" % info)
元組和列表之間的轉換
-
使用 list 函數可以把元組轉換成列表
list(元組) -
使用 tuple 函數可以把列表轉換成元組
tuple(列表)03. 字典
3.1 字典的定義
- dictionary（字典） 是 除列表以外 Python 之中 最靈活 的數據類型
-
字典同樣可以用來
存儲多個數據
通常用于存儲 描述一個物體的相關信息 -
和列表的區別
列表是有序的對象集合
字典是無序的對象集合 - 字典用 {} 定義
-
字典使用
鍵值對
存儲數據，鍵值對之間使用 , 分隔
鍵 key 是索引
值 value 是數據
鍵 和 值 之間使用 : 分隔
鍵必須是唯一的
值 可以取任何數據類型，但 鍵 只能使用 字符串、數字或 元組xiaoming = {"name": "xiaoming", "age": 18, "gender": True, "height": 1.75}
3.2 字典常用操作
- 在 ipython3 中定義一個 字典 ，例如： xiaoming = {}
-
輸入 xiaoming. 按下 TAB 鍵， ipython 會提示
字典
能夠使用的函數如下：
In [1]: xiaoming. xiaoming.clear xiaoming.items xiaoming.setdefault xiaoming.copy xiaoming.keys xiaoming.update xiaoming.fromkeys xiaoming.pop xiaoming.values xiaoming.get xiaoming.popitem
3.3 循環遍歷
-
遍歷 就是 依次 從 字典 中獲取所有鍵值對
# for 循環內部使用的 `key 的變量` in 字典 for k in xiaoming: print("%s: %s" % (k, xiaoming[k]))提示：在實際開發中，由于字典中每一個鍵值對保存數據的類型是不同的，所以針對字典的循環遍歷需求并不是很多
3.4 應用場景
- 盡管可以使用 for in 遍歷 字典
-
但是在開發中，更多的應用場景是：
使用 多個鍵值對 ，存儲 描述一個 物體 的相關信息 —— 描述更復雜的數據信息
將 多個字典 放在 一個列表 中，再進行遍歷，在循環體內部針對每一個字典進行 相同的處理
card_list = [{"name": "張三",
"qq": "12345",
"phone": "110"},
{"name": "李四",
"qq": "54321",
"phone": "10086"}
]
04. 字符串
4.1 字符串的定義
- 字符串 就是 一串字符 ，是編程語言中表示文本的數據類型
-
在 Python 中可以使用 一對雙引號 " 或者 一對單引號 ' 定義一個字符串
雖然可以使用 \" 或者 \' 做字符串的轉義，但是在實際開發中：
如果字符串內部需要使用 "，可以使用 ' 定義字符串
如果字符串內部需要使用 '，可以使用 " 定義字符串 - 可以使用 索 引 獲取一個字符串中 指定位置的字符 ，索引計數從 0 開始
-
也可以使用 for
循環遍歷
字符串中每一個字符
大多數編程語言都是用 " 來定義字符串
string = "Hello Python"
for c in string:
print(c)
4.2 字符串的常用操作
- 在 ipython3 中定義一個 字符串 ，例如： hello_str = ""
-
輸入 hello_str. 按下 TAB 鍵， ipython 會提示
字符串
能夠使用的
方法
如下：
In [1]: hello_str. hello_str.capitalize hello_str.isidentifier hello_str.rindex hello_str.casefold hello_str.islower hello_str.rjust hello_str.center hello_str.isnumeric hello_str.rpartition hello_str.count hello_str.isprintable hello_str.rsplit hello_str.encode hello_str.isspace hello_str.rstrip hello_str.endswith hello_str.istitle hello_str.split hello_str.expandtabs hello_str.isupper hello_str.splitlines hello_str.find hello_str.join hello_str.startswith hello_str.format hello_str.ljust hello_str.strip hello_str.format_map hello_str.lower hello_str.swapcase hello_str.index hello_str.lstrip hello_str.title hello_str.isalnum hello_str.maketrans hello_str.translate hello_str.isalpha hello_str.partition hello_str.upper hello_str.isdecimal hello_str.replace hello_str.zfill hello_str.isdigit hello_str.rfind提示：正是因為 python 內置提供的方法足夠多，才使得在開發時，能夠針對字符串進行更加靈活的操作！應對更多的開發需求！
1) 判斷類型 - 9
| 方法 | 說明 |
|---|---|
| string.isspace() | 如果 string 中只包含空格，則返回 True |
| string.isalnum() | 如果 string 至少有一個字符并且所有字符都是字母或數字則返回 True |
| string.isalpha() | 如果 string 至少有一個字符并且所有字符都是字母則返回 True |
| string.isdecimal() | 如果 string 只包含數字則返回 True， 全角數字 |
| string.isdigit() | 如果 string 只包含數字則返回 True， 全角數字、 ⑴、 \u00b2 |
| string.isnumeric() | 如果 string 只包含數字則返回 True， 全角數字， 漢字數字 |
| string.istitle() | 如果 string 是標題化的(每個單詞的首字母大寫)則返回 True |
| string.islower() | 如果 string 中包含至少一個區分大小寫的字符，并且所有這些(區分大小寫的)字符都是小寫，則返回 True |
| string.isupper() | 如果 string 中包含至少一個區分大小寫的字符，并且所有這些(區分大小寫的)字符都是大寫，則返回 True |
2) 查找和替換 - 7
| 方法 | 說明 |
|---|---|
| string.startswith(str) | 檢查字符串是否是以 str 開頭，是則返回 True |
| string.endswith(str) | 檢查字符串是否是以 str 結束，是則返回 True |
| string.find(str, start=0, end=len(string)) | 檢測 str 是否包含在 string 中，如果 start 和 end 指定范圍，則檢查是否包含在指定范圍內，如果是返回開始的索引值，否則返回 -1 |
| string.rfind(str, start=0, end=len(string)) | 類似于 find()，不過是從右邊開始查找 |
| string.index(str, start=0, end=len(string)) | 跟 find() 方法類似，不過如果 str 不在 string 會報錯 |
| string.rindex(str, start=0, end=len(string)) | 類似于 index()，不過是從右邊開始 |
| string.replace(old_str, new_str, num=string.count(old)) | 把 string 中的 old_str 替換成 new_str，如果 num 指定，則替換不超過 num 次 |
3) 大小寫轉換 - 5
| 方法 | 說明 |
|---|---|
| string.capitalize() | 把字符串的第一個字符大寫 |
| string.title() | 把字符串的每個單詞首字母大寫 |
| string.lower() | 轉換 string 中所有大寫字符為小寫 |
| string.upper() | 轉換 string 中的小寫字母為大寫 |
| string.swapcase() | 翻轉 string 中的大小寫 |
4) 文本對齊 - 3
| 方法 | 說明 |
|---|---|
| string.ljust(width) | 返回一個原字符串左對齊，并使用空格填充至長度 width 的新字符串 |
| string.rjust(width) | 返回一個原字符串右對齊，并使用空格填充至長度 width 的新字符串 |
| string.center(width) | 返回一個原字符串居中，并使用空格填充至長度 width 的新字符串 |
5) 去除空白字符 - 3
| 方法 | 說明 |
|---|---|
| string.lstrip() | 截掉 string 左邊（開始）的空白字符 |
| string.rstrip() | 截掉 string 右邊（末尾）的空白字符 |
| string.strip() | 截掉 string 左右兩邊的空白字符 |
6) 拆分和連接 - 5
| 方法 | 說明 |
|---|---|
| string.partition(str) | 把字符串 string 分成一個 3 元素的元組 (str前面, str, str后面) |
| string.rpartition(str) | 類似于 partition() 方法，不過是從右邊開始查找 |
| string.split(str="", num) | 以 str 為分隔符拆分 string，如果 num 有指定值，則僅分隔 num + 1 個子字符串，str 默認包含 '\r', '\t', '\n' 和空格 |
| string.splitlines() | 按照行('\r', '\n', '\r\n')分隔，返回一個包含各行作為元素的列表 |
| string.join(seq) | 以 string 作為分隔符，將 seq 中所有的元素（的字符串表示）合并為一個新的字符串 |
4.3 字符串的切片
-
切片
方法適用于
字符串、列表、元組
切片 使用 索引值 來限定范圍，從一個大的 字符串 中 切出 小的 字符串
列表 和 元組 都是 有序 的集合，都能夠 通過索引值 獲取到對應的數據
字典 是一個 無序 的集合，是使用 鍵值對 保存數據
字符串[開始索引:結束索引:步長]
注意：
指定的區間屬于 左閉右開 型 [開始索引, 結束索引) => 開始索引 >= 范圍 < 結束索引
-------從 起始 位開始，到 結束位的前一位 結束（不包含結束位本身)
從頭開始， 開始索引 數字可以省略，冒號不能省略
到末尾結束， 結束索引 數字可以省略，冒號不能省略
步長默認為 1，如果連續切片， 數字和冒號都可以省略
索引的順序和倒序
- 在 Python 中不僅支持 順序索引 ，同時還支持 倒序索引
-
所謂倒序索引就是
從右向左
計算索引
最右邊的索引值是 -1，依次遞減
演練
- 截取從 2 ~ 5 位置 的字符串
- 截取從 2 ~ 末尾 的字符串
- 截取從 開始 ~ 5 位置 的字符串
- 截取完整的字符串
- 從開始位置，每隔一個字符截取字符串
- 從索引 1 開始，每隔一個取一個
- 截取從 2 ~ 末尾 - 1 的字符串
- 截取字符串末尾兩個字符
- 字符串的逆序（面試題）
答案
num_str = "0123456789"
# 1. 截取從 2 ~ 5 位置 的字符串
print(num_str[2:6])
# 2. 截取從 2 ~ `末尾` 的字符串
print(num_str[2:])
# 3. 截取從 `開始` ~ 5 位置 的字符串
print(num_str[:6])
# 4. 截取完整的字符串
print(num_str[:])
# 5. 從開始位置，每隔一個字符截取字符串
print(num_str[::2])
# 6. 從索引 1 開始，每隔一個取一個
print(num_str[1::2])
# 倒序切片
# -1 表示倒數第一個字符
print(num_str[-1])
# 7. 截取從 2 ~ `末尾 - 1` 的字符串
print(num_str[2:-1])
# 8. 截取字符串末尾兩個字符
print(num_str[-2:])
# 9. 字符串的逆序（面試題）
print(num_str[::-1])
05. 公共方法
5.1 Python 內置函數
Python 包含了以下內置函數：
| 函數 | 描述 | 備注 |
|---|---|---|
| len(item) | 計算容器中元素個數 | |
| del(item) | 刪除變量 del | 有兩種方式 |
| max(item) | 返回容器中元素最大值 | 如果是字典，只針對 key 比較 |
| min(item) | 返回容器中元素最小值 | 如果是字典，只針對 key 比較 |
| cmp(item1, item2) | 比較兩個值，-1 小于/0 相等/1 大于 | Python 3.x 取消了 cmp 函數 |
注意
字符串 比較符合以下規則： "0" < "A" < "a"
5.2 切片
| 描述 | Python 表達式 | 結果 | 支持的數據類型 |
|---|---|---|---|
| 切片 | "0123456789"[::-2] | "97531" | 字符串、列表、元組 |
- 切片 使用 索引值 來限定范圍，從一個大的 字符串 中 切出 小的 字符串
- 列表 和 元組 都是 有序 的集合，都能夠 通過索引值 獲取到對應的數據
- 字典 是一個 無序 的集合，是使用 鍵值對 保存數據
5.3 運算符
| 運算符 | Python 表達式 | 結果 | 描述 | 支持的數據類型 |
|---|---|---|---|---|
| + | [1, 2] + [3, 4] | [1, 2, 3, 4] | 合并 | 字符串、列表、元組 |
| * | ["Hi!"] * 4 | ['Hi!', 'Hi!', 'Hi!', 'Hi!'] | 重復 | 字符串、列表、元組 |
| in | 3 in (1, 2, 3) | True | 元素是否存在 | 字符串、列表、元組、字典 |
| not in | 4 not in (1, 2, 3) | True | 元素是否不存在 | 字符串、列表、元組、字典 |
| > >= == < <= | (1, 2, 3) < (2, 2, 3) | True | 元素比較 | 字符串、列表、元組 |
注意
- in 在對 字典 操作時，判斷的是 字典的鍵
- in 和 not in 被稱為 成員運算符
成員運算符
成員運算符用于 測試 序列中是否包含指定的 成員
| 運算符 | 描述 | 實例 |
|---|---|---|
| in | 如果在指定的序列中找到值返回 True，否則返回 False | 3 in (1, 2, 3) 返回 True |
| not in | 如果在指定的序列中沒有找到值返回 True，否則返回 False | 3 not in (1, 2, 3) 返回 False |
注意：在對 字典 操作時，判斷的是 字典的鍵
5.4 完整的 for 循環語法
- 在 Python 中完整的 for 循環 的語法如下：
for 變量 in 集合:
循環體代碼
else:
沒有通過 break 退出循環，循環結束后，會執行的代碼
應用場景
- 在 迭代遍歷 嵌套的數據類型時，例如 一個列表包含了多個字典
-
需求：要判斷 某一個字典中 是否存在 指定的 值
如果 存在 ，提示并且退出循環
如果 不存在 ，在 循環整體結束 后，希望 得到一個統一的提示
students = [
{"name": "阿土",
"age": 20,
"gender": True,
"height": 1.7,
"weight": 75.0},
{"name": "小美",
"age": 19,
"gender": False,
"height": 1.6,
"weight": 45.0},
]
find_name = "阿土"
for stu_dict in students:
print(stu_dict)
# 判斷當前遍歷的字典中姓名是否為find_name
if stu_dict["name"] == find_name:
print("找到了")
# 如果已經找到，直接退出循環，就不需要再對后續的數據進行比較
break
else:
print("沒有找到")
print("循環結束")
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