列表、元组和字典

1. 通用序列操作

Pyhton中有六种内置序列：列表、元组、字符串、Unicode字符串、buffer对象和xrange对象，其中列表、元组和字符串这三种序列是最常见的。

Python中的大部分序列都可以进行通用操作，包括索引、切片、序列相加（连接）、序列重复（乘法）、成员资格、长度、最大值和最小值。

1.1 索引

索引是按一定次序所做的标记，通过这个标记可以很快的查找和获取目标元素，像列表、元组等序列的索引就是数字编号。

Python中的序列给每个元素都分配了一个数字编号，代表了它在序列中的索引位置。Python中的索引从 “0” 开始计数，索引不仅可以从左往右编号，Python中的序列还支持从右往左编号，序列中最右边的元素索引为 “-1” 。

索引取值的语法格式：变量名[num]

索引取值的结果就是元素值，不带 “[]” 、 “()” 等符号。

索引取值

执行结果如下：

1.2 切片

切片就是取一段区间内的值，Python中所有的序列类型都可以进行切片操作。

切片操作的实现需要提供两个索引作为边界，第一个索引的元素包含在切片内，第二个索引的元素不包含在切片内，类似于数学上的 “左闭右开” 区间。

切片取值的语法格式：变量名[a:b] # a包含在切片内，b不包含在切片内

切片取值，如果序列为列表，则结果带 “[]” ；如果取单值，则结果为[num]；如果序列为元组，则结果带 “()” ；如果取单值，则结果为(num, )

切片也支持负数取值，如果切片中a、b的值对应到序列中，发现a的值在b的右边，则结果显示为 “[]” 或 “()” 等空符号。

序列的索引下标可以超出其真实的索引长度，切片[a:b]中，a的默认值是0，b的默认值是序列的最后一个元素；[:b]，获取索引从0到b-1的元素；[a:]，获取索引从a到最后一个的元素

如果切片的两个索引都设置为空，即表示成[:]，可以获取整个序列。

切片不仅可以表示成[a:b]的形式，Python中切片还提供了第三个参数，即步长，可以表示为[a：b：c]， 默认情况下步长为1。注意：步长参数不能为0

步长不仅可以是正数，还可以是负数，当步长为负数时，结果从a的值开始向左获取元素。

步长为正数时，开始点必须小于结束点；步长为负数时，开始点必须大于结束点。否则输出结果为 “[]” 、 “()” 等空符号。

切片的基本操作

执行结果如下：

1.3 序列相加（连接）

序列之间可以使用 “+” 进行连接操作。

列表和列表连接的结果仍是列表，元组和元组连接的结果仍是元组，字符串和字符串连接的结果仍是字符串。注意：不同类型的序列是不能做连接的

序列相加

执行结果如下：

1.4 序列重复（乘法）

Python中，序列不仅可以做 “加法” ，还可以使用 “*” 做乘法。

序列重复

执行结果如下：

1.5 成员资格

成员资格是用来判断一个元素是否存在于序列中，Python中用运算符 “in” 来判断。 “in” 运算符会判断左边的元素是否存在于右边的序列中，如果存在就返回True，如果不存在则返回False。

要注意的是，只有当元素的类型和值都完全一致时，才算是存在于序列中，比如数字 “5” 和字符串 ”5“ 就是两种不同类型的元素。

如果判断元素是否存在于字符串序列中，则所参与运算的元素必须是字符串，否则会报错；换句话说， ”in“ 操作符的右边是字符串，那么左边也必须是字符串。

成员资格

执行结果如下：

1.6 长度、最大值、最小值和求和

Python中，可以用len()函数获取序列的长度，用max()函数获取序列的最大值，用min()函数获取序列的最小值，用sum()函数对序列求和。注意：由于字符串序列的元素都是字符串，所以sum()函数无法对字符串序列求和

长度、最大值、最小值和求和

执行结果如下：

2. 列表

2.1 增加元素

列表想要添加新元素，可以使用append()方法、insert()方法、extend()方法。append()和extend()两种方法都是在列表的最后增加元素。insert()方法需要传递两个参数，第一个参数是要插入的新元素的索引，第二个参数是要插入的元素值。insert()和append()一样，一次只能新增一个元素。

格式：

列表名.append(元素值) # 在列表的末尾增加单个元素值

列表名.insert(num， 元素值) # 在指定索引位置插入单个元素值

列表名.extend(其它列表名) # 在列表末尾增加其它列表的完整内容

列表名.extend([元素值1， 元素值2， …，]) # 在列表末尾增加多个元素值

增加元素

执行结果如下：

2.2 删除元素

Python提供了好几种对列表删除元素的方法。比如pop()，remove()，clear()。pop()方法可以有返回值；remove()方法会删除查找到的第一个元素，并且没有返回值。

不但可以使用列表自带的方法对列表元素进行删除，也可以使用关键字 ”del“ 来删除列表元素， ”del“ 关键字本质上是把变量从内存中删除。日常开发中，建议使用列表提供的方法删除数据。

格式：

列表名.pop() # 把列表的最后一个元素值删除

列表名.pop(num) # 把指定索引位置的元素值删除

列表名.remove(元素值) # 从列表中删除已存在的元素值

列表名.clear() # 清空列表，把列表中的所有内容删除

del 列表名[num] # 把指定索引位置的元素值删除（从内存中删除）

del 列表名 # 删除整个列表

删除元素

执行结果如下：

2.3 修改元素

列表可以通过索引获取单个元素，也可以通过索引修改其中的元素，使用方法就和变量赋值一样方便。

一个列表可以存储不同类型的数据，因此修改的新元素值也不需要跟原来的元素类型一样。注意：要修改元素的索引必须是已存在的索引，不能对超出列表长度的索引进行元素修改，否则会报错

格式：

列表名[num] = 元素值 # 修改元素值

修改元素

执行结果如下：

2.4 查找元素

查找元素在列表中的索引位置，可以用index()方法。但是要注意，如果元素不在列表中，就会报错。

格式：

列表名.index(元素值) # 根据出现的第一个元素值查找索引编号

查找元素

执行结果如下：

2.5 列表的其它操作

reverse()方法可以反转列表内容，和 ”[::-1]“ 类似；count()方法用于统计某个元素在列表中出现的次数；sort()方法用来对列表排序。

格式：

列表名.reverse() # 将列表的内容反转

列表名.count(元素值) # 统计该元素值在列表中出现的次数

列表名.sort() # 列表内容（字母、数字都行）按升序排列

列表名.sort(reverse=True) # 列表内容按降序排列

for 变量名 in 列表名： print() # 遍历列表的元素值

列表的其它操作

执行结果如下：

3. 元组

元组与列表相似，但是元组与列表最大的区别是，列表可以增加、删除、修改元素，而元组一旦创建就不能增加、删除、修改元素，只能删除整个元组。删除格式为：del 元组名

创建元组时，如果元组中只有一个元素，则这个元素后面必须要有 ”,” ，否则就不是元组。

元组可以通过index()方法查找元素在元组中的索引位置，因为元组不能修改，所以元组的查找速度要比列表更快；可以用count()方法统计元素出现的次数。

格式：

元组名.index(元素值) # 根据出现的第一个元素值查找索引编号

元组名.count(元素值) # 统计该元素值在元组中出现的次数

元组的基本操作

执行结果如下：

4.字典

4.1 定义字典

字典类型就和它的名字一样，可以像查字典一样去查找。字典用键值对存储数据，键值对之间用逗号隔开，键和值之间用冒号隔开，左边的称为键，右边的称为值，冒号右边空一格，键必须是唯一的。

格式：

字典名 = {key1: value1, key2: value2, …}

定义字典

执行结果如下：

4.2 增加键值对

要增加新的键值对，那么增加的键在原来的字典中必须是不存在的，否则就不是增加键值对了。

可以用update()方法合并字典，如果被合并的字典中包含已经存在的键值对，则会覆盖原有的键值对；也可以用update()方法同时增加多个键值对。

格式：

字典名[key] = value # 增加新的键值对，key必须不存在于原来的字典中

字典名.update(其它字典名) # 合并字典

字典名.update({key1: value1, key2: value2, …}) # 增加多个键值对

增加键值对

执行结果如下：

4.3 删除键值对

格式：

字典名.pop(key) # 删除键值对

字典名.clear() # 清空字典，删除字典中的所有内容

del 字典名[key] # 删除键值对

del 字典名 # 删除整个字典

删除键值对

执行结果如下：

4.4 修改键值对

要修改键值对，那么修改的键在原来的字典中必须是存在的。可以用update()方法同时修改多个键值对。

格式：

字典名[key] = value # 修改键值对，key必须存在于原来的字典中

字典名.update({key1: value1, key2: value2, …}) # 修改多个键值对

修改键值对

执行结果如下：

4.5 字典的其它操作

在开发中，字典更多的应用场景是：将多个字典放在一个列表中，再进行遍历，在循环体内部针对每一个字典进行相同的处理。

字典和列表一样，如果只是利用赋值复制一个字典的话，那么无论原字典还是赋值复制的字典修改，都会让另一个字典做出相同的改变；如果利用copy()方法则能生成一个新的独立的字典，做出如何改变都不会影响原字典的内容。注意：copy进行的拷贝是浅拷贝，如果字典的元素值也是字典，那么copy只会影响最外层字典，元素内部还是赋值引用

fromkeys()方法用于创建一个新字典，用序列（列表、元组等）中的元素作为字典的key，第二个参数为字典的所有key对应的value。

使用get()方法可以获取键对应的值，如果键不存在，则返回默认值None。

使用keys()方法返回一个列表，里面包含了字典的所有键；keys()方法常常用来判断一个键是否存在于字典中，可以与 “in” 操作符组合使用。

使用values()方法返回一个列表，里面包含了字典的所有值；也可以判断一个值是否存在于字典中，可以与 “in” 操作符组合使用。

使用items()方法返回一个列表，里面包含了字典的所有键和所有值。

格式：

列表名 = [{}, {}, …] for 变量名 in 列表名： print() # 遍历列表中的字典

字典名.copy() # 复制一个新的独立的字典

dict.fromkeys(序列名) # 创建新字典，字典的key为序列中的元素，value为None

dict.fromkeys(序列名, value) # 创建新字典，字典的key为序列中的元素，key对应的值为value

字典名.get(key) # 获取键对应的值，键不存在则返回默认值None

字典名.keys() # 返回一个列表，里面包含了字典的所有键

key in 字典名.keys() # 判断键是否存在于字典中，返回True或False

字典名.values() # 返回一个列表，里面包含了字典的所有值

value in 字典名.values() # 判断值是否存在于字典中，返回True或False

字典名.items() # 返回一个列表，里面包含了字典的所有键和所有值

遍历列表中的字典

执行结果如下：

字典的复制操作

执行结果如下：

fromkeys方法

执行结果如下：

get方法

执行结果如下：

keys、values、items方法

执行结果如下：

5. 知识拓展–集合

Python中有一种内置类型叫做集合，它是一个非常有用的数据结构。它与列表的行为类似，主要的区别在于集合不包含重复的值，当存在重复值时，集合会自动去重。

定义空集合时，必须使用set()定义，而不能简单的用{}；定义非空集合时，可以直接使用花括号 “{}” 定义，也可以使用set(列表名)来定义

在集合中添加新元素可以用add()方法。如果新的元素与原来的元素没有重复，则正常添加元素；如果重复，则不会添加，保证集合元素的唯一性。

在集合中删除元素可以用remove()方法。

Python自带的集合类型支持很多数学意义上的集合操作。

格式：

集合名 = set() # 定义空集合

集合名 = {元素值1, 元素值2, …} # 定义非空集合

列表名 = [元素值1, 元素值2, …] 变量名 = set(列表名) # 定义非空集合

集合名.add(元素值) # 在集合中增加元素

集合名.remove(元素值) # 在集合中删除元素

集合A & 集合B # 交集

集合A | 集合B # 并集

集合A — 集合B # 差集

集合A ^ 集合B # 对称差集

定义空集合

执行结果如下：

定义非空集合

执行结果如下：

增加与删除元素

执行结果如下：

数学意义上的集合操作

执行结果如下：

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