Python3数据结构

红太狼 2021-02-10 10:05 665阅读 0赞

from collections  import deque

Python3数据结构  
列表  
Python中列表是可变的，这是它区别于字符串和元组的最重要的特点，一句话概括即：列表可以修改，而字符串和元组不能  
  
  
以下是Python中列表的方法：  
方法 描述  
list.append(x) 把一个元素添加到列表的结尾，相当于a\[len(a):\]=\[x\]  
list.extend(L) 通过添加指定列表的所有元素来扩充列表，相当于a\[len(a):\]=L  
list.insert(i,x) 在指定位置插入一个元素。第一个参数是准备插入到其前面的那个元素的索引,  
例如 a.insert(0,x)会插入到整个列表之前，而a.insert(len(a),x)相当于  
a.append(x)  
list.remove(x) 删除列表中值为x的第一个元素。如果没有这样的元素，就会返回一个错误  
list.pop\[(i)\] 从列表的指定位置删元素，并将其返回，如果没有指定索引，a.pop()返回最后  
一个元素。元素随即从列表中被删除。  
list.clear() 移除列表中的所有项，等于del a\[:\]  
list.index(x) 返回列表中第一个值为x的元素的索引。如果没有匹配的元素就会返回一个错误  
list.count(x) 返回x在列表中出现的次数  
list.sort() 对列表中的元素进行排序  
list.reverse() 到排序列表中的元素  
list.copy() 返回列表的浅复制，等于a\[:\]

a = \[55.23,333,333,1,123.4\]  
print(a.count(333),a.count(55.23),a.count(1234))  
  
  
a.insert(2,-1)  
a.append(333)  
print(a)  
print(a.index(1))  
a.remove(333)  
a.reverse()  
print(a)   
a.sort()  
print(a)  
  
  
\#insert,remove或sort等修改列表的方法没有返回值

将列表当做堆栈使用  
列表方法使用得列表可以很方便的作为一个堆栈来使用，堆栈作为特定的数据结构，最先进入的元素最后  
一个被释放（后进先出）。用append()方法可以把一个元素添加到堆栈顶。用不指定索引的pop()方法可以  
把一个元素从堆栈顶释放出来

stack = \[3,4,5\]  
stack.append(6)  
stack.append(7)  
print(stack)  
print(stack.pop())  
print(stack)  
print(stack.pop())  
print(stack)  
print(stack.pop(1))  
print(stack)

将列表单做队列使用  
也可以把列表当做队列用，只是在队列里第一加入的元素，第二个取出来;但是拿列表用作这样的目的效率  
不高。在列表的最后添加或者弹出元素速度快，然而在列表里插入或者从头部弹出速度却不快（因为所有其他的元素都得一个一个地移动）

queue = deque(\["Eric", "John", "Michael"\])  
print(queue)  
queue.append("Terry")  
queue.append("Graham")  
print(queue)  
print(queue.popleft())  
print(queue)

列表推导式  
列表推导式提供了从序列穿件列表的简单途径。通常应用程序将一些操作应用于某个序列的每个元素，用  
其获得的结果作为生成新列表的元素，或者根据确定的判断条件创建子序列  
每个列表推导式都在for之后跟一个表达式，然后又零到多个for或if子句。返回结果是一个根据表达从其  
后的for和if上下文环境中生成出来的列表。如果希望表达式推导出一个元组，就必须使用括号。

vec = \[2,3,4\]  
vec = \[3\*x for x in vec\]  
print(vec)  
vec = \[(x,x\*\*2) for x in vec\]  
print (vec)

嵌套列表解析

matrix = \[  
\[1,2,3,4\],  
\[5,6,7,8\],  
\[9,10,11,12\],  
\]  
print(matrix)  
\#matrix = \[\[row\[i\] for row in matrix\] for i in range(4)\]   
\#print(matrix)  
  
  
transposed = \[\]  
\#for i in range(4):  
\# transposed.append(\[row\[i\] for row in matrix\])   
\#print(transposed)  
  
  
for i in range(4):  
transposed\_row =\[\]  
for row in matrix:  
transposed\_row.append(row\[i\])  
transposed.append(transposed\_row)  
print(transposed)

del语句  
使用del语句可以从一个列表中依索引而不是值来删除一个元素。这与使用pop()返回一个值不同。可以用  
del语句从列表中删除一个切割，或清空整个列表

a = \[-1, 1, 66.25, 333, 333, 1234.5\]  
del a\[0\]  
print(a)  
del a\[2:4\]  
print(a)  
del a\[:\]  
print(a)  
\#也可以用del删除实体变量：  
del a  
  
  
  
  
\#元组和序列：元组由若干逗号分隔的值组成，例如：  
t = 123,431,'hello!'  
print(t\[0\])  
print(t)  
u = t,(1,2,3,4)  
print(u)

集合是一个无序不重复元素的值。基本功能包括关系测试和消除重复元素  
可以用大括号(\{\})穿件集合。注意：如果要创建一个空集合，你必须用set()而不是\{\}；后者创建一个空的  
字典，

basket = \{'apple','orange','apple','pear','orange','banana'\}  
print(basket)  
  
  
flag = 'orange' in basket  
print(flag)  
flag = 'crabgrass' in basket  
print(flag)  
  
  
a = set('abracadabra')  
b = set('alacazam')  
print(a) \#a 中唯一的字母   
\#\{'a', 'z', 'c', 'l', 'm'\}  
print(b)   
\#\{'b', 'r', 'd'\}  
print(a - b)\#在a中的字母，但不在b中  
\#\{'b', 'r', 'd', 'a', 'c', 'z', 'l', 'm'\}  
print(a | b)\#在a或b中的字母    
\#\{'a', 'c'\}  
print(a & b)\#在a和b中都有的字母  
\#\{'b', 'r', 'z', 'l', 'm', 'd'\}  
print(a ^ b)\#在a或b中的字母，但不同时在a和b中   
\#\{'r', 'd'\}  
  
  
\#集合推导  
a = \{x for x in 'abracadabra' if x not in 'abc'\}  
print(a)

字典  
另一个非常有用的Python内建数数据类型字典  
序列是以连续的整数为索引，与此不同的是，字典以关键字为索引，关键字可以是任意不可变类型，通常  
用字符串或数值  
理解字典的最佳方式是把它看做无序的键=>值结合。在同一个字典之内，关键字必须是互不相同  
一对大括号创建一个空的字典：\{\}

tel = \{'jack':4098,'sape':4139\}  
tel\['guido'\] = 4127  
print(tel)  
\#\{'jack': 4098, 'sape': 4139, 'guido': 4127\}  
jack=tel\['jack'\]  
print(jack)  
del tel\['sape'\]  
print(tel)  
tel\['irv'\] = 4127  
print(tel)  
list1 = list(tel.keys())  
print(list1)  
list1 = list(tel.values())  
print(list1)  
flag = 'guido' in tel  
print(flag)  
flag = 'jack' not in tel  
print(flag)  
  
  
  
  
\#构造函数dict()直接从键值对元组列表中构建字典。如果有固定的模式，列表推导式指定特定的键值对：  
dict1 = dict(\[('sape',4139),('guido',4127),('jack',4098)\])  
print(dict1)  
\#\{'sape': 4139, 'guido': 4123, 'jack': 4098\}  
dict2 = \{x:x\*\*2 for x in (2,4,6)\}  
print(dict2)  
\#\{2: 4, 4: 16, 6: 36\}  
dict3 = dict(sape=4139,guido=4123,jack=4098)  
print(dict3)  
\#\{'sape': 4139, 'guido': 4123, 'jack': 4098\}  
  
  
  
  
\#遍历技巧：在字典中遍历时，关键字和对应的值可以使用items()方法同时解读出来  
knights = \{'gallahad':'the pure','robin':'the brave',1:2\}  
for k,v in knights.items():  
print(k,v)  
  
  
\# 在序列中遍历时，索引位置和对应值可以使用enumerate()函数同时得到：  
for i,v in enumerate(\['tic','tac','toe'\]):  
print(i,v)  
  
\#同时遍历两个或跟多的序列，可以使用zip()组合：  
questions = \['name','quest','favorite color'\]  
answers = \['lancelot','the holy grail','blue'\]  
for q,a in zip(questions,answers):  
print("What is your \{0\}? It is \{1\}.".format(q,a))   
'''  
输出：  
What is your name? It is lancelot.  
What is your quest? It is the holy grail.  
What is your favorite color? It is blue.

\#要反向遍历一个序列，首先指定这个序列，然后 调用reversed()函数：  
for i in reversed(range(1,10,2)):  
print(i)

9  
7  
5  
3  
1

\#要按顺序遍历一个序列，使用 sorted() 函数返回一个已排序的序列，并不修改原值：  
basket = \['apple','orange','apple','pear','orange','banana'\]  
for f in sorted(set(basket)):  
print(f)

apple  
banana  
orange  
pear