python,Day2,基础 2
list和dict
list是一种有序的集合,可以随时添加和删除其中的元素。
例如:
>>>classmates = ['eason','grace','alice']
>>>long = len(classmates) #输出 3
>>>print(classmates) #输出 ['eason','grace','alice']
>>>print(classmates[0]) #输出 'eason'
>>>print(classmates[1]) #输出 ‘grace’
>>>print(classmates[2]) #或者 print(classmates[-1]) 表示最后一个元素
>>>classmates.append('ding') #append()向集合最后一个位置添加元素 append()
>>>classmates.insert(1,'rong') #向集合中指定位置添加元素 insert(i,)
>>>classmates.pop() #向集合中最后一个位置删除元素 pop()
>>>classmates.pop(0) #向集合中指定位置删除元素 pop(i)
>>>classmates = ['Apple','123','True'] #list中元素的类型可以相同,也可以不同
>>>classmates = ['eason','ding',['alice',3],'rong'] #list元素中可以是另外的list
tuple,另外一种有序的列表叫元组,tuple和list非常相似,但是tuple一旦初始化就不能再修改了
例如:
classmates = ('eason','grace','alice')
在tuple中不能插入 insert()和删除 pop(),但是其他获取的方式和list是一样的,
可以使用classmates[0],classmates[1],classmates[-1],但不能赋值成另外的元素
不可变的tuple有什么意义呢?因为不可变,所以代码更安全,能用tuple写尽量不要用list
tuple 的陷阱
>>>t = (1,2)
>>>t
(1,2)
>>>t = ()
>>>t
()
>>>t = (1)
>>>t
1
>>>t = (1,)
>>>t
(1,)
在tuple中只有一个元素时,元素后要加上逗号(,)
"可变的tuple"
>>>t = ('a','b',['A','B'])
>>>t[2][0] = 'X'
>>>t[2][1] = 'Y'
>>>t
('a','b',['X','Y'])
表面上看tuple中的元素确实变了,其实变的不是tuple中的元素,而是list中的元素。
tuple一开始指向list并没有改成别的list,所以tuple所谓的”不变“,是说tuple中的元素指向永远不变,
即指向‘a’,就不能改成指向‘b’,指向list,就不能改成其他对象,但是指向的对象list本身是可以改变的。
dict,字典全称(dictionary),在其他语言中叫map,使用键-值(key-value),具有极快的查找速度
>>>d = {'eaosn': 99,'rong': 98,'ding': 88}
>>>d['eason']
99
key-value这种发式是根据key算出value存放的位置,这样取出的时候才能根据key直接拿到value。
>>>d = {'eaosn': 99,'rong': 98,'ding': 88}
>>>d['tian'] = 90 #直接添加数据放入dict
一个key只能对应一个value,多次对一个key放入value,后面的value值会把前面的value值冲掉
>>>d = {'eaosn': 99,'rong': 98,'ding': 88}
>>>d['tian'] = 90
>>>d['tian'] = 77
>>>>>>d
{'eaosn': 99,'rong': 98,'ding': 88,'tian': 77}
key不存在系统就会报错,有两种检验key食肉存在的方法
>>>'thomas' in d
Flase
>>>d.get('thomas') 返回值为None,但是交互平台不显示,用下面一种
>>>d.get('thomas',-1) 如果不存在,返回值为自己设定的值-1
删除dictionary中的key,同时value也会被删除
>>>d = {'eaosn': 99,'rong': 98,'ding': 88}
>>>d.pop('eason')
dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的
和list比较,dict有以下几个特点:
- 查找和插入的速度极快,不会随着key的增加而变慢;
- 需要占用大量的内存,内存浪费多。
而list相反:
- 查找和插入的时间随着元素的增加而增加;
- 占用空间小,浪费内存很少。
所以,dict是用空间来换取时间的一种方法。
dict可以用在需要高速查找的很多地方,在Python代码中几乎无处不在,正确使用dict非常重要,需要牢记的第一条就是dict的key必须是不可变对象。
这是因为dict根据key来计算value的存储位置,如果每次计算相同的key得出的结果不同,那dict内部就完全混乱了。这个通过key计算位置的算法称为哈希算法(Hash)。
要保证hash的正确性,作为key的对象就不能变。在Python中,字符串、整数等都是不可变的,因此,可以放心地作为key。而list是可变的,就不能作为key:
>>> key = [1, 2, 3]
>>> d[key] = 'a list'
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'
set和dict类似,也是一组key的集合,但不存储value。由于key不能重复,所以,在set中,没有重复的key。
要创建一个set,需要提供一个list作为输入集合:
>>> s = set([1, 2, 3])
>>> s
{1, 2, 3}
注意,传入的参数[1, 2, 3]
是一个list,而显示的{1, 2, 3}
只是告诉你这个set内部有1,2,3这3个元素,显示的顺序也不表示set是有序的。。
重复元素在set中自动被过滤:
>>> s = set([1, 1, 2, 2, 3, 3])
>>> s
{1, 2, 3}
通过add(key)
方法可以添加元素到set中,可以重复添加,但不会有效果:
>>> s.add(4)
>>> s
{1, 2, 3, 4}
>>> s.add(4)
>>> s
{1, 2, 3, 4}
通过remove(key)
方法可以删除元素:
>>> s.remove(4)
>>> s
{1, 2, 3}
set可以看成数学意义上的无序和无重复元素的集合,因此,两个set可以做数学意义上的交集、并集等操作:
>>> s1 = set([1, 2, 3])
>>> s2 = set([2, 3, 4])
>>> s1 & s2
{2, 3}
>>> s1 | s2
{1, 2, 3, 4}
set和dict的唯一区别仅在于没有存储对应的value,但是,set的原理和dict一样,所以,同样不可以放入可变对象,因为无法判断两个可变对象是否相等,也就无法保证set内部“不会有重复元素”。试试把list放入set,看看是否会报错。
再议不可变对象
上面我们讲了,str是不变对象,而list是可变对象。
对于可变对象,比如list,对list进行操作,list内部的内容是会变化的,比如:
>>> a = ['c', 'b', 'a']
>>> a.sort()
>>> a
['a', 'b', 'c']
而对于不可变对象,比如str,对str进行操作呢:
>>> a = 'abc'
>>> a.replace('a', 'A')
'Abc'
>>> a
'abc'
虽然字符串有个replace()
方法,也确实变出了'Abc'
,但变量a
最后仍是'abc'
,应该怎么理解呢?
我们先把代码改成下面这样:
>>> a = 'abc'
>>> b = a.replace('a', 'A')
>>> b
'Abc'
>>> a
'abc'
要始终牢记的是,a
是变量,而'abc'
才是字符串对象!有些时候,我们经常说,对象a
的内容是'abc'
,但其实是指,a
本身是一个变量,它指向的对象的内容才是'abc'
:
┌───┐ ┌───────┐
│ a │─────────────────>│ 'abc' │
└───┘ └───────┘
当我们调用a.replace('a', 'A')
时,实际上调用方法replace
是作用在字符串对象'abc'
上的,而这个方法虽然名字叫replace
,但却没有改变字符串'abc'
的内容。相反,replace
方法创建了一个新字符串'Abc'
并返回,如果我们用变量b
指向该新字符串,就容易理解了,变量a
仍指向原有的字符串'abc'
,但变量b
却指向新字符串'Abc'
了:
┌───┐ ┌───────┐
│ a │─────────────────>│ 'abc' │
└───┘ └───────┘
┌───┐ ┌───────┐
│ b │─────────────────>│ 'Abc' │
└───┘ └───────┘
所以,对于不变对象来说,调用对象自身的任意方法,也不会改变该对象自身的内容。相反,这些方法会创建新的对象并返回,这样,就保证了不可变对象本身永远是不可变的。
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