这是「AI 学习之路」的第 4 篇,「Python 学习」的第 4 篇
今天的主题是 Python 的序列类型(Sequence Types),内容很多,干货很足,也是我们平时经常使用的,大家准备好小板凳纸笔吧!
注意,我不准备再将循环语句和条件语句方面的知识了,比较简单,每种语言这方面的写法区分不大,有兴趣的大家可以自行去查阅一下。
list 是一种有序集合,在很多语言里面都有支持,像 Java 中的 List ,可以简单理解 List 是一个顺序表,可以对它进行添加和删除元素的操作,但和 Java 不同,Java 的 List 并不是内置的,它的一些实现类比如 ArrayList 是用 Java 代码另外实现的,而 list 在 Python 中是一种内置数据类型,它是和语言本身是一体的。
list 的使用很简单,用方括号[]表示,内部的元素用逗号「,」区分。比如,我们用 list 来表示我国的几个城市的名字:
- >>> city = ['北京','上海','天津','重庆']
- >>> city
- ['北京','上海','天津','重庆']
我们可以用索引来访问 list 中指定位置的元素,这部分有点像 Java 的数组
- >>> city[0]
- '北京'
- >>> city[3]
- '重庆'
- >>> len(city)
- 4
- >>> city[4]
- IndexError:list index out of range
这里要注意下,索引是从 0 开始,而不是从 1,所以最后一个重庆的索引实际上是 3,当我们试图访问位置为 4 的时候,就会产生索引越界的错误。
通过 len() 函数可以获取 list 的长度,所以实际上 list 的最后一个元素的索引是len(city)-1。
空的 list 长度为 0:
- >>> L = []
- >>> len(L)
- 0
当然我们也可以从后往前进行索引,-1 代表最后一个,-2 代表倒数第二个,以此类推。
- >>> city[-1]
- '重庆'
- >>> city[-2]
- '天津'
- >>> city[-5]
- IndexError:list index out of range
list 中元素的数据类型是不一定是一样的,甚至可以再嵌套一个 list:
- >>> L = ['小之',23,False,['Android','Python','Java']]
- >>> len(L)
- 4
L 中的另一个 list 整体只算一个元素,你可以把它理解为一个二维数组,可以通过 L[3][1] 调用到这个 list 中的 Python 元素。
list 是一个可变有序表,所以可以往 list 中塞数据,使用 append() 函数将把元素塞到末尾
- >>> city.append('南京')
- >>> city
- ['北京','上海','天津','重庆','南京']
我们还可以使用 insert() 来把元素插入到指定位置
- >>> city.insert(2,'苏州')
- >>> city
- ['北京','上海','苏州','天津','重庆','南京']
通过 pop() 可以获取 list 末尾的元素,并且删除该元素,pop(i) 可以删除并返回指定位置的元素
- >>> city.pop()
- '南京'
- >>> city.pop(0)
- '北京'
- >>> city
- ['上海','苏州','天津','重庆']
使用 remove(x) 来移除某一个特定的元素 x
- >>> city.remove('上海')
- >>> city
- ['苏州','天津','重庆']
使用 reverse() 来将 list 逆序
- >>> city.reverse()
- >>> city
- ['重庆','天津','苏州']
如果想作拼接可以有两种方式,一种是通过 extend() ,一种是通过「+」
- >>> L2 = ['北京']
- >>> L+L2
- ['重庆','天津','苏州','北京']
- >>> L.extend(L2)
- >>> L
- ['重庆','天津','苏州','北京']
注意,L+L2 并不会改变 L 的值,而 extend 是会改变调用 list 本身的值的,所以 extend 实际上可以和 L += L2 等价
你还可以通过 city *= n 来将 list 重复 n 次塞入到本身
- >>> L = ['1','2']
- >>> L *= 3
- >>> L
- ['1','2','1','2','1','2']
tuple 叫元祖,是另一种有序列表,tuple 和 list 很像,但是 tuple 初始化后就不能再被修改了,除了一些插入删除操作比如 append, pop 不能使用,其他的使用和 list 基本一致。
- >>> city = ('北京','上海','南京')
- >>> city[0]
- '北京'
- >>> city[-1]
- '南京'
注意,在定义一个 tuple 的时候,tuple 的元素就被确定下来了,之后你将无法改变它,这样做的意义是 tuple 的不可变性可以使得代码更加安全,如果可以,你应该尽量使用 tuple 来替代 list。
当你定义只有一个元素的 tuple 的时候,注意需要在后面加一个「,」号,以免引起歧义。(1) 是可以代表数字 1 的。
- >>> t = (1)
- >>> t
- 1
- >>> t = (1,)
- >>> t
- (1,)
tuple 的「不可变」并不意味着元素完全不可变,而是代表 tuple 元素的指向是不可变的,tuple 的元素可以是一些「可变的」元素,比如 list:
- >>> t = ('北京','上海',['重庆','南京'])
- >>> t[2][0] = '天津'
- >>> t
- ('北京','上海',['天津','南京'])
我们可以看到 tuple 中的 list 元素已经改变了,但实际上 tuple 的元素指向的仍然还是这个 list,总而言之,tuple 需要保证的是「指向不变」,而如果你需要保证内容不变,那就得保证元素本身是不可变的。
我们最后介绍一下 range。range 也是一个不可变的序列,它通常是使用在一些循环语句中。
- >>> list(range(10))
- [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
- >>> list(range(1,11))
- [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
- >>> list(range(0,30,5))
- [0,5,10,15,20,25]
- >>> list(range(0,10,3))
- [0,3,6,9]
- >>> list(range(0,-10,-1))
- [0,-1,-2,-3,-4,-5,-6,-7,-8,-9]
- >>> list(range(0))
- []
- >>> list(range(1,0))
- []
list 函数将把可遍历的数据类型转化为 list。我们通过以上代码发现,range(10) 是 0-9 的数列,在一个参数的时候是从 0 开始的序列。range(1,11) 代表从第一个参数开始,第二个参数为止的数列,注意,这里的范围是[1,11),包括第一个参数,不包括第二个参数。三个参数,在两个参数的基础上增加了一个 step 用来表示每次增幅的数量,如果某一次增幅超过了一边范围,则割舍掉这个值。
如果没有第三个参数,则默认所有的 step 都是 +1,如果开始值和结束值大小写反了,将会返回一个空列表。
一般我们会在 for 语句中使用 range()
- >>> L = []
- >>> for i in range(10):
- ... L.append(i)
- ...
- >>> L
- [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
下面说的操作和函数都是通用操作,不管是不是可变序列,都可以使用。我们先定义一个测试列表:
- L = [1, 2, 3, 4, 5]
x in L, x not in L
x 代表元素,L 代表列表,x in L 中如果 L 中有元素和 x 相等,就返回 True,否则返回 False,x not in L 相反。
- >>> 1 in L
- True
- >>> 0 in L
- False
- >>> 1 not in L
- False
- >>> 0 not in L
- True
这个我们之前也讲过了,通过「+」可以拼接两个序列
- >>> T = [6]
- >>> L + T
- [1,2,3,4,5,6]
L * n
将 L 重复塞入自己 n 次,得到一个新的列表
- >>> L * 2
- [1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,5,6]
len(L)
获取列表长度
- >>> len(L)
- 12
min(L)、max(L)
获取列表中的最大最小值
- >>> min(L)
- 1
- >>> max(L)
- 6
L.index(x)
获取 x 在 L 中第一次出现的位置
- >>> L = (1,2,1,3)
- >>> L.index(1)
- 0
index 还有两个变种,可以添加两个参数,index(x,i)和 index(x,i,j)。
如果只增加一个参数,那就是获取从这个参数位置开始到列表结尾这个范围中,第一次出现 x 的位置,如果增加两个参数,则返回从 i 至 j (不包括 j)范围中第一次出现 x 的位置。
- >>> L.index(1,1)
- 2
- >>> L.index(1,1,3)
- 2
如果找不到,将会抛出 ValueError 错误
L.count(x)
返回 x 在 L 中出现的次数
- >>> L.count(1)
- 2
下面介绍一些可变序列独有的操作,tuple 是无法使用的。
除了之前介绍 list 时提到的诸如 append、remove 以外,还有一些比较有用的函数。
L.clear()
清空列表中所有的元素
- >>> L.clear()
- >>> L
- []
L.copy
新建一份相同的列表。
- >>> L = [1,2,3]
- >>> A = L.copy()
- >>> A
- [1,2,3]
- >>> A.append(1)
- >>> A
- [1,2,3,1]
- >>> L
- [1,2,3]
以上介绍了一些序列类型的一些基本操作,还有一些类似「切片」、「迭代」、「生成器」等高级操作,将在后续的文章中为大家介绍。
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来源: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUxNjM5MTEyMg==&mid=2247483806&idx=1&sn=9252ac1d0612d8c5faf9a79a4ac52149&chksm=f9a96823cedee1354763bfa530b7e31e7c953f370668c59272705f8f171895a092dad20c97e3#rd