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Python教程

参考黑马程序员 Python 快速入门路线整理的零基础到综合案例笔记

6. 数据容器

6.1 什么是数据容器

数据容器用于一次保存多个数据。

常见容器：

容器	是否有序	是否可变	是否允许重复	示例
list列表	有序	可变	允许	`[1, 2, 3]`
tuple元组	有序	不可变	允许	`(1, 2, 3)`
str字符串	有序	不可变	允许	`"abc"`
set集合	无序	可变	不允许	`{1, 2, 3}`
dict字典	有序	可变	key不允许重复	`{"name": "小明"}`

Python 3.7 之后，字典保持插入顺序。

6.2 列表list

列表用于保存一组有顺序的数据。

CODE

names = ["小明", "小红", "小刚"]
numbers = [1, 2, 3, 4]
mixed = ["小明", 18, True]
empty = []

推荐一个列表中保存同类数据，代码更清晰。

6.3 列表索引

正向索引从 0 开始：

CODE

names = ["小明", "小红", "小刚"]

print(names[0])
print(names[1])
print(names[2])

反向索引从 -1 开始：

CODE

print(names[-1])  # 小刚
print(names[-2])  # 小红

索引越界会报错：

CODE

print(names[3])

6.4 列表常用方法

CODE

names = ["小明", "小红"]

names.append("小刚")
names.insert(1, "小李")
names.extend(["小王", "小赵"])

print(names)

删除元素：

CODE

names.remove("小红")
last = names.pop()
first = names.pop(0)
del names[0]
names.clear()

查询和统计：

CODE

numbers = [1, 2, 3, 2, 4]

print(numbers.index(3))
print(numbers.count(2))
print(len(numbers))

排序：

CODE

numbers = [3, 1, 5, 2]

numbers.sort()
print(numbers)

numbers.sort(reverse=True)
print(numbers)

numbers.reverse()
print(numbers)

sort() 会修改原列表，sorted() 返回新列表。

CODE

numbers = [3, 1, 5, 2]
new_numbers = sorted(numbers)

print(numbers)
print(new_numbers)

6.5 列表遍历

CODE

names = ["小明", "小红", "小刚"]

for name in names:
    print(name)

需要索引时：

CODE

for index, name in enumerate(names):
    print(index, name)

统计总分：

CODE

scores = [90, 85, 66, 78]
total = 0

for score in scores:
    total += score

avg = total / len(scores)
print(f"平均分:{avg:.2f}")

6.6 元组tuple

元组和列表类似，但不可修改。

CODE

point = (10, 20)
info = ("小明", 18, "北京")

单元素元组必须加逗号：

CODE

t1 = (10,)
t2 = (10)

print(type(t1))  # tuple
print(type(t2))  # int

元组适合保存不希望被修改的数据，如坐标、配置项。

6.7 字符串str

字符串也是序列，可以索引、切片和遍历。

CODE

text = "python"

print(text[0])
print(text[-1])

for ch in text:
    print(ch)

字符串不可变：

CODE

text = "python"
text[0] = "P"  # 报错

如果要得到新字符串：

CODE

text = "python"
text = "P" + text[1:]
print(text)

6.8 切片

切片用于从序列中取一部分。

CODE

序列[开始:结束:步长]

结束位置不包含。

CODE

nums = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6]

print(nums[1:4])    # [1, 2, 3]
print(nums[:3])     # [0, 1, 2]
print(nums[3:])     # [3, 4, 5, 6]
print(nums[::2])    # [0, 2, 4, 6]
print(nums[::-1])   # 反转

字符串切片：

CODE

text = "abcdef"
print(text[1:4])
print(text[::-1])

6.9 集合set

集合特点：

无序。
元素不重复。
可以做交集、并集、差集。

CODE

nums = {1, 2, 3, 3, 4}
print(nums)

创建空集合：

CODE

s = set()

注意：{} 是空字典，不是空集合。

集合常用操作：

CODE

s = {1, 2, 3}

s.add(4)
s.remove(2)
s.discard(10)
print(len(s))

交并差：

CODE

a = {1, 2, 3}
b = {3, 4, 5}

print(a & b)  # 交集
print(a | b)  # 并集
print(a - b)  # 差集

6.10 字典dict

字典通过 key-value 保存数据。

CODE

student = {
    "name": "小明",
    "age": 18,
    "score": 95
}

获取值：

CODE

print(student["name"])
print(student.get("name"))

区别：

CODE

student["address"]     # key不存在会报错
student.get("address") # key不存在返回None

设置默认值：

CODE

print(student.get("address", "未知"))

新增和修改：

CODE

student["age"] = 19
student["address"] = "北京"

删除：

CODE

score = student.pop("score")
del student["age"]
student.clear()

6.11 字典遍历

遍历 key：

CODE

for key in student:
    print(key, student[key])

遍历 value：

CODE

for value in student.values():
    print(value)

遍历 key 和 value：

CODE

for key, value in student.items():
    print(key, value)

6.12 嵌套容器

列表中保存字典，是项目中最常见的结构之一。

CODE

students = [
    {"name": "小明", "age": 18, "score": 95},
    {"name": "小红", "age": 17, "score": 88},
    {"name": "小刚", "age": 19, "score": 72},
]

for student in students:
    print(student["name"], student["score"])

统计平均分：

CODE

total = 0

for student in students:
    total += student["score"]

avg = total / len(students)
print(f"平均分:{avg:.2f}")

查找学生：

CODE

target = input("请输入学生姓名:")

for student in students:
    if student["name"] == target:
        print(student)
        break
else:
    print("没有找到")

6.13 容器通用操作

长度：

CODE

len([1, 2, 3])
len("abc")
len({"name": "小明"})

最大最小：

CODE

max([1, 2, 3])
min([1, 2, 3])

求和：

CODE

sum([1, 2, 3])

排序：

CODE

sorted([3, 1, 2])

类型转换：

CODE

list("abc")
tuple([1, 2, 3])
set([1, 1, 2, 3])

成员判断：

CODE

print("a" in "abc")
print(1 in [1, 2, 3])
print("name" in {"name": "小明"})

6.14 推导式

推导式用于快速生成容器。

列表推导式：

CODE

nums = [i for i in range(1, 6)]
print(nums)

带条件：

CODE

even_nums = [i for i in range(1, 101) if i % 2 == 0]
print(even_nums)

字典推导式：

CODE

squares = {i: i ** 2 for i in range(1, 6)}
print(squares)

集合推导式：

CODE

chars = {ch for ch in "hello"}
print(chars)

推导式适合简单逻辑，复杂逻辑还是写普通循环。

6.15 小案例：学生成绩统计

CODE

students = [
    {"name": "小明", "score": 95},
    {"name": "小红", "score": 88},
    {"name": "小刚", "score": 72},
    {"name": "小李", "score": 59},
]

total = 0
max_student = students[0]
passed = []

for student in students:
    total += student["score"]

    if student["score"] > max_student["score"]:
        max_student = student

    if student["score"] >= 60:
        passed.append(student)

avg = total / len(students)

print(f"平均分:{avg:.2f}")
print(f"最高分学生:{max_student['name']} {max_student['score']}")
print(f"及格人数:{len(passed)}")

6.16 易错点

列表可变，元组和字符串不可变。
切片结束位置不包含。
字典通过 key 取值，不是通过索引。
空集合要用 set()。
使用 student["key"] 前要确认 key 存在，或用 get()。
嵌套容器要先看清楚每一层是什么类型。

6.17 本章练习

定义列表保存 5 个成绩，计算最高分、最低分、平均分。
输入一句话，统计每个字符出现次数。
使用集合去除列表中的重复元素。
使用字典保存一个学生的信息，并实现修改成绩。
使用列表字典结构保存多个学生，实现按姓名查询。