Python3数据结构详解

from collections import deque

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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[:]

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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

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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

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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)

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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)

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queue = deque(["Eric", "John", "Michael"])

print(queue)

queue.append("Terry")

queue.append("Graham")

print(queue)

print(queue.popleft())

print(queue)

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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。

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vec = [2,3,4]

vec = [3*x for x in vec]

print(vec)

vec = [(x,x**2) for x in vec]

print (vec)

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嵌套列表解析

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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)

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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

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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)

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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，

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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)

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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：{}

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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))

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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.

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#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)

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9

7

5

3

1

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#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)

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apple

banana

orange

pear

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