【Python---六大数据结构】

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前言

概述一下

对于任何一种语言来说，数据结构都是对逻辑处理，数据操纵非常重要的。
而数据结构的基础就是数据类型，掌握数据类型的定义，属性，方法，增删改查等操纵。
值得一提的是，相比于其他的语言，Python 中的变量不需要声明。每个变量在使用前都必须赋值，变量赋值以后该变量才会被创建。
在 Python 中，变量就是变量，它没有类型，我们所说的"类型"是变量所指的内存中对象的类型。
等号（=）用来给变量赋值。等号（=）运算符左边是一个变量名,等号（=）运算符右边是存储在变量中的值。
类型类型，因此他们要类，python语言也是有面向对象的设计思想，这些基本的数据类型也都是类。

可变与不可变

对于其他语言来说，没有这一概念，如java，c，js等。但是在python中存在。我们把数据类型分为可变数据类型和不可变数据类型，如下所示：

• 不可变数据（3 个）：Number（数字）、String（字符串）、Tuple（元组）
• 可变数据（3 个）：List（列表）、Dictionary（字典）、Set（集合）

Number

四种不同的数值类型

• 整型(Int) - 通常被称为是整型或整数，是正或负整数，不带小数点
• 长整型(long integers) - 无限大小的整数，整数最后是一个大写或小写的L。
• 浮点型(floating point real values) - 浮点型由整数部分与小数部分组成，浮点型也可以使用科学计数法表示（2.5e2 = 2.5 x 102 = 250） （py3已经移除）
• 复数(complex numbers) - 复数由实数部分和虚数部分构成，可以用a + bj,或者complex(a,b)表示， 复数的实部a和虚部b都是浮点型。
• 布尔型（Bool）–只有真和假两个值

Number类型的创建

# 我们创建基本的Number类型，并输出他们的值和类型
a, b, c, d = 20, 5.5, True, 4+3j
print(a, type(a), b, type(b), c, type(c), d, type(d))

# 此外还可以用 isinstance 来判断
print(isinstance(a, int)) # TURE

d.real # 4 表示取复数4的实部
d.imag # 3表示取d的虚部

isinstance 和 type 的区别在于

# type()不会认为子类是一种父类类型。
# isinstance()会认为子类是一种父类类型。
#Python3 中，bool 是 int 的子类，True 和 False 可以和数字相加， True==1、False==0 会返回 True，但可以通过 is 来判断类型。 即True和False可以与数字参加运算
 1 is True # fA

Number类型的方法

## 删除一个变量
a = 10
# 可以通过使用del语句删除单个或多个对象的引用
# shanchu
del a
print(a)  # NameError: name 'a' is not defined

其他方法

abs(x) # 取x的绝对值
fabs(x) # 以浮点数返回x的绝对值
ceil(x) # 对x向上取整
floor(x) # 对x向下取整
round(x [,n]) # 对x四舍五入，n表示舍入到小数点后多少位
exp(x) # 求x的e次幂
log(x) # 对x求以2为底的对数
log10(x) # 对x求以10对底的对数
max(x1, x2,...) # 取数字的最大值
min(x1, x2,...) # 取数字的最小值
modf(x) # 对x的整数部分和小数部分，两部分的数字
pow(x, y) # 求x的y次幂
## Number数据类型转换 

# 有时候，我们需要对数据内置的类型进行转换，数据类型的转换，你只需要将数据类型作为函数名即可。
# int(x,10) 将x转换为一个整数。基数为10
# float(x) 将x转换到一个浮点数。
# complex(x) 将x转换到一个复数，实数部分为 x，虚数部分为 0。
# complex(x, y) 将 x 和 y 转换到一个复数，实数部分为 x，虚数部分为 y。x 和 y 是数字表达式。

String

字符串的创建

# 单引号
str = '单引号'
# 双引号
str1 = '"双引号实例"

# 三引号
para_str = """这是一个多行字符串的实例
多行字符串可以使用制表符
TAB ( \t )。
也可以使用换行符 [ \n ]。
"""
print (para_str)

访问字符串中的值

切片

str = str[::] # 获取所有字符串
str = str[1:] # 获取第二个往后的所有字符串
str = str[:5] # 获取第六个元素的前面所有元素 ，即前五个元素
str = str[1:4] # 获取第二个到

索引

str = str[-1] # 获取倒数第一个
str = str[1] # 获取第二个元素

字符串的运算

str = 'string'
str = str + str # 链接运算符
str = str * 2 # 倍乘运算符
'str' in str # true not in 同理

字符串的格式化

# 字符串的格式化有三种情况
# 第一种：原始的先用%s或者是%d代替
print ("我叫 %s 今年 %d 岁!" % ('小明', 10))
# 第二种：使用format()函数

# 第三种使用f格式化字符串，很像js里面的插值语法
# 这种方法更简单 不不用再去判断使用 %s，还是 %d。
name = 'xiaoming'
age = 19
print (f"我叫{
     name } 今年 {
     age } 岁!" )
# 也可以是表达式
print(f'{
     1+2}' ) # 3

字符串格式化符号

字符串内建函数

capitalize() # 将字符串第一个字符转换成大写
count(str, beg= 0,end=len(string)) # 返回str在string中出现的次数
find(str, beg=0, end=len(string)) # 检测 str 是否包含在字符串中，如果指定范围 beg 和 end ，则检查是否包含在指定范围内，如果包含返回开始的索引值，否则返回-1
index(str, beg=0, end=len(string)) # 跟find()方法一样，只不过如果str不在字符串中会报一个异常。
isalnum() # 	如果字符串至少有一个字符并且所有字符都是字母或数字则返 回 True，否则返回 False
isalpha() # 如果字符串至少有一个字符并且所有字符都是字母或中文字则返回 True, 否则返回 False

##待定 

Tuple

元组的创建

# Python 的元组与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。
# 元组使用小括号 ( )，列表使用方括号 [ ]。
# 元组创建很简单，只需要在括号中添加元素，并使用逗号隔开即可。
# 创建空元组
tup1 = ()

关于元组不可变

# 所谓元组的不可变指的是元组所指向的内存中的内容不可变。
tup = ('r', 'u', 'n', 'o', 'o', 'b')
tup[0] = 'g'     # 不支持修改元素
# 报错 TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
id(tup)     # 查看内存地址
tup = (1,2,3)
id(tup) # id不一样了

# tuple元素不可变有一种特殊情况，当元素是可变对象时。对象内部属性是可以修改的！tuple的不可变限制只是在一个纬度上：元素的类型。
# 实现理解，tuple的元素所保存的内容（数值或内存地址）是不允许修改的，但地址映射的对象自身是可以修改的。

访问元组

切片

下标

元组运算符

# del tuple 删除一个元素
# +  链接两个元组
# * 重复两个元组

元组内置函数

len(tuple) # 计算元组长度
max(tuple) # 求元组的最大值
min(tuple) # 求元组的最小值
tuple(iterable) #将可迭代系列转换为元组

	

List

Set

集合的创建

# 集合（set）是一个无序的不重复元素序列。
# 可以使用大括号 { } 或者 set() 函数创建集合，注意：创建一个空集合必须用 set() 而不是 { }，因为 { } 是用来创建一个空字典。

集合的运算

# 可使用 & - ^ 等进行交 差 不同时包含集合a和b的元素

Dict

字典的创建

# 字典是另一种可变容器模型，且可存储任意类型对象。
# 字典的每个键值 key=>value 对用冒号 : 分割，每个对之间用逗号(,)分割，整个字典包括在花括号 {} 中 ,格式如下所示：
d = {
   key1 : value1, key2 : value2, key3 : value3 }

# 特别注意的是：
# 键必须是唯一的，但值则不必，不然后面的会被覆盖。
# 值可以取任何数据类型，但键必须是不可变的，如字符串，数字。

# 创建空字典
emptyDict = {
   }
# 查看字典的数量
print("Length:", len(emptyDict)) # Length: 0 <class 'dict'>

#注意：不允许同一个键出现两次。创建时如果同一个键被赋值两次，后一个值会被记住

访问字典里的值

tinydict = {
   'Name': 'Runoob', 'Age': 7, 'Class': 'First'}
 
 # 使用[]包含键
print ("tinydict['Name']: ", tinydict['Name'])
print ("tinydict['Age']: ", tinydict['Age'])

# 可直接修改
# 也可直接赋值添加

# 删除字典元素，即可删除键值对，也可删除字典本身
tinydict = {
   'Name': 'Runoob', 'Age': 7, 'Class': 'First'}
 
del tinydict['Name'] # 删除键 'Name'
tinydict.clear()     # 清空字典
del tinydict         # 删除字典

字典内置函数和方法

# 内置函数
len(dict)
str(dict)


# 内置方法
dict.clear()
dict.copy()
dict.fromkeys()
dict.get(key, default=None)
key in dict
key in dict
popitem() #返回并删除字典中的最后一对键和值
pop(key[,default]) #删除字典 key（键）所对应的值，返回被删除的值。