Python数据容器
1、数据容器入门
学习数据容器，就是为了批量存储或者批量使用多份数据
- 数据容器：一种可以存储多个元素的Python数据类型
Python中的数据容器：
一种可以容纳多份数据的数据类型，容纳的每一份数据称之为一个元素，每一个元素，可以是任意类型的数据，如字符串、数字、布尔等。
- 数据容器根据特点的不同，如：
- 是否支持重复元素
- 是否可以修改
- 是否有序，等
- 分为5类，分别是：
- 列表（list）、元组（tuple）、字符串（str）、集合（set）、字典（dict）
2、数据容器：list（列表）
列表的定义
# 定义一个列表list my_list = ["hi", "hello", "python"] print(my_list) print(type(my_list)) my_list = ["hi", 66, True] print(my_list) print(type(my_list))
# 定义一个嵌套的列表 my_list = [[1, 2, 3], ["a", "b"]] print(my_list) print(type(my_list))
TIP：列表可以一次存储多个数据，且 这些数据可以为不同的数据类型，支持嵌套
- 什么是元素？
数据容器内的每一份数据，都称之为元素 - 元素的类型有限制吗？
元素的数据类型没有任何限制，甚至元素也可以是列表，这样就定义了嵌套列表
列表的下标索引
- 如何从列表中取出特定位置的数据？
可以使用：下标索引 - 反向索引（从后向前）：从-1开始，依次递减（-1，-2，-3…）
# 通过下标索引取出对应位置的数据 my_list = ["Tom", "Lily", "Rose"] # 列表[下标索引]，从前往后：从0开始，每次+1 从后向前：从-1开始，每次-1 print(my_list[0]) print(my_list[1]) print(my_list[2]) # 通过下标索引取数据，一定不要超出范围 # print(my_list[3]) print() # 通过下标索引取出数据（倒序取出） print(my_list[-1]) print(my_list[-2]) print(my_list[-3]) # 取出嵌套列表的数据 my_list = [[1, 2, 3], ["a", "b", "c"]] print(my_list[0][0]) print(my_list[-1][0]) 运行效果： Tom Lily Rose Rose Lily Tom 1 a
小结：
- 列表的下标索引是什么？
- 列表的每一个元素，都有编号称之为下标索引
- 从前向后的方向，编号从0开始递增
- 从后向前的方向，编号从-1开始递减
- 如何通过下标索引取出对应位置的元素呢？
- 列表[下标]，即可取出
- 下标索引的注意事项：
- 下标索引的取值范围，超出列表范围则无法取出元素，并且会报错
列表的常用操作
列表除了可以：
- 定义
- 使用下标索引获取值
以外，列表也提供了一系列功能：
- 插入元素
- 删除元素
- 清空列表
- 修改元素
- 统计元素个数
等等功能，这些功能我们都称之为：列表的方法
列表的查询功能（方法）
(1)查找某元素的下标
功能：查找指定元素在列表的下标，如果找不到，报错ValueError
语法：列表.index（元素）
index就是列表对象（变量）内置的方法（函数）
mylist = ["hi", "hello", "python"] # 1.1 查找某元素在列表内的下标索引 index = mylist.index("hi") print(f"hi在列表中的下标索引值是：{index}") # 1.2 如果被查找的元素不存在，会报错 # index = mylist.index("h") # print(f"h在列表中的下标索引值是：{index}")
(2）修改特定位置（索引）的元素值
语法：列表[下标] = 值
可以使用如上语法，直接对指定下标（正向、反向下标均可）的值进行：重新赋值（修改）
# 2.修改特定下标索引的值 mylist[0] = "嗨" print(f"列表被修改元素值后，结果是：{mylist}")
(3)插入元素：
语法：列表.insert（下标，元素），在指定的下标位置，插入指定的元素
# 3.在指定下标位置插入新元素 mylist.insert(1, "nihao") print(f"列表被修改元素值后，结果是：{mylist}")
(4)追加元素：
语法：列表.append（元素），将指定元素，追加到列表的尾部
# 4.在列表的尾部追加```单个```新元素 mylist.append("world") print(f"列表被修改元素值后，结果是：{mylist}")
(5)追加元素-方式2：
语法：列表.extend（其它数据容器），将其他数据容器的内容取出，一次追加到列表尾部
# 5.在列表的尾部追加```一批```新元素 mylist2 = [1, 2, 3] mylist.extend(mylist2) print(f"列表被追加一批元素（一个新的列表）后，结果是：{mylist}")
(6)删除元素：
语法1：del列表[下标]
语法2：列表.pop（下标）
- 方法2 还可以使用变量去接收它删除的变量
- pop方法，本质上是将指定下标的元素取出来，然后返回出去，即 我们可以得到返回值，同时这个元素也从列表中移除掉了
# 6、删除指定下标索引的元素（2种方式） mylist = ["hi", "hello", "python"] # 6.1 方式1： del列表[下标] del mylist[1] print(f"利用方法1进行删除后：{mylist}") # 6.2 方式2： 列表.pop(下标) mylist = ["hi", "hello", "python"] element = mylist.pop(1) print(f"利用方法2取出元素后列表内容：{mylist}，取出的元素是：{element}")
(7)删除某元素在列表中的第一个匹配项
语法：列表.remove（元素）
# 7、删除某元素在列表中的第一个匹配项 mylist = ["hi", "hello", "hi", "hello", "python"] mylist.remove("hello") print(f"通过remove方法一处元素后，列表的结果是：{mylist}")
(8)清空列表内容
语法：列表.clear（）
# 8、清空列表 mylist = ["hi", "hello", "python"] mylist.clear() print(f"列表被清空了，结果是：{mylist}")
(9)统计某元素在列表内的数量
语法：列表.count（元素）
# 9、统计某元素在列表中的数量 mylist = ["hi", "hello", "hi", "hello", "python"] count = mylist.count("hi") print(f"列表中hi的数量是：{count}")
(10)统计列表内，有多少元素
语法：len（列表）
可以得到一个int数字，表示列表内的元素数量
# 10、统计列表中全部的元素数量 mylist = ["hi", "hello", "hi", "hello", "python"] count = len(mylist) print(f"列表的元素数量总共有：{count}个")
列表的特点
- 可以容纳多个元素（上限为2**63-1、9223372036854775807个)
- 可以容纳不同类型的元素（混装）
- 数据是有序存储的（有下标序号）
- 允许重复数据存在
- 可以修改（增加或删除元素等）
- 练习案例：常用功能练习
""" list常用操作的课后练习 """ # 1、定义这个列表，并用变量接收它，内容是：[21,25,21,23,22,20] mylist = [21, 25, 21, 23, 22, 20] # 2、追加一个数字31 mylist.append(31) # 3、追加一个新列表[29， 33， 30]，到列表的尾部 mylist.extend([29, 33, 30]) # 4、取出第一个元素是 num1 = mylist[0] print(f"从列表取出的第一个元素：{num1}") # 5、取出最后一个元素 num2 = mylist[-1] print(f"取出最后一个元素：{num2}") # 6、查找元素31，在列表中的下标位置 index = mylist.index(31) print(f"元素31在列表的下标位置是：{index}") print(f"最终，列表的内容是：{mylist}") 运行效果： 从列表取出的第一个元素：21 取出最后一个元素：30 元素31在列表的下标位置是：6 最终，列表的内容是：[21, 25, 21, 23, 22, 20, 31, 29, 33, 30]
3、list（列表）的遍历
while循环遍历列表元素
将容器中元素依次取出处理的行为，称之为：遍历、迭代
- 如何遍历元素？
可以使用while循环 - 如何在循环中取出列表元素？
列表[下标]的方式取出
- 循环条件控制？
- 定义一个变量表示下标，从0开始
- 循环条件为 下标值 < 列表的元素数量
def list_while_func(): """ 使用while循环遍历列表的演示函数 :return: """ my_list = ["hi", "hello", "Python"] # 循环控制变量通过下标索引来控制，默认0 # 每一次循环将下标索引变量+1 # 循环条件：下标索引变量 < 列表的元素数量 # 定义一个变量用来标记列表的下标 index = 0 # 初始值为0 while index < len(my_list): # 通过index变量取出对应下标的元素 element = my_list[index] print(f"列表的元素{index}：{element}") # 至关重要 循环变量（index）每次循环都+1 index += 1 # 函数调用 list_while_func() 运行效果： 列表的元素0：hi 列表的元素1：hello 列表的元素2：Python
for循环遍历列表元素
- 表示，从容器内，依次取出元素并赋值到临时变量上。
- 在每一次的循环中，我们可以对临时变量（元素）进行处理。
def list_for_func(): """ 使用for循环遍历列表的演示函数 :return: """ my_list = [1, 2, 3, 4, 5] # for 临时变量 in 数据容器： for element in my_list: print(f"列表的元素：{element}") # 由于没有循环的条件控制，只是将容器里的内容挨个取出， # 所以看上去比while循环简洁许多 # 函数调用 list_for_func()
while循环和for循环的对比
- 在循环控制上：
- while循环可以自定循环条件，并自行控制
- for循环不可以自定循环条件，只可以一个个从容器内取出数据
- 在无限循环上：
- while循环可以通过条件控制做到无限循环
- for循环理论上不可以，因为被遍历的容器容量不是无限的
- 在使用场景上：
- while循环适用于任何想要循环的场景
- for循环适用于，遍历数据容器的场景或简单的固定次数循环场景
- 练习案例：取出列表内的偶数
def even_num_while(): """ while循环取偶数 :return: """ my_list = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] my_list_new = [] index = 0 while index < len(my_list): if my_list[index] % 2 == 0: my_list_new.append(my_list[index]) index += 1 print(f"通过while循环，从列表：{my_list}中取出偶数，组成新列表：{my_list_new}") # 函数调用 even_num_while() def even_num_for(): """ for循环取偶数 :return: """ my_list = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] my_list_new = [] for element in my_list: if element % 2 == 0: my_list_new.append(element) print(f"通过for循环，从列表：{my_list}中取出偶数，组成新列表：{my_list_new}") # 函数调用 even_num_for()
