变量只能存一个数据,而集合能存储一组数据;本节我们来介绍两种重要的集合:列表与元组
本节知识框架如下:
列表知识框架
元组知识框架
一、List列表的概念
List列表---一组有序、可变的数据集合;
我们可以通过List列表的索引编号(位置编码)来访问列表中的元素;
集合中的任何一个元素,称为集合的元素或者成员;
同一个列表集合中可以同时存储数字、字符、字符串,甚至包含另一个List;
创建List列表的方法有两种:
(1)创建的时候直接复制
list01 = [100,90,80,70]
(2)创建空list然后插入
list01 = []list01.append(100)list01.append(90)
示例:
输入学生的数量,依次输入学生的成绩,打印出所有的成绩
student_number = int(input("请输入学生的数量:"))student_result = []for i in range(1,student_number+1): student_result.append(int(input("请输入第【%d】个学生的成绩是:" % i)))for j in range(0,student_number): print("第%d个学生的成绩是:%d"%(j+1,student_result[j]))
二、List列表元素的访问
如何取List列表中的元素?
[起始索引:结束索引:每次变化的索引值]
list01 = [10,20,30,40,50,60,70,80,90,100]print(list01[0]) # 结果:10 解释:访问列表集合的第一个元素print(list01[-1]) # 结果:100 解释:访问集合的最后一个元素print(list01[4:]) # 结果:[50,60,70,80,90,100]print(list01[:4]) # 结果:[10,20,30,40] 解释:如果只有右边的数字,右边的编号取不到print(list01[:-5]) # 结果:[10,20,30,40,50]print(list01[-5:]) # 结果:[60,70,80,90,100]print(list01[1:5]) # 结果:[20,30,40,50]print(list01[-4:-1]) # 结果:[70,80,90]print(list01[1::2]) #结果:[20, 40, 60, 80, 100] 解释:[开始索引:结束索引:每次变化索引]print(list01[-1:-4:-1]) # 结果:[100,90,80]
三、List列表集合的遍历
遍历:依次取出集合中所有的元素
- 第一种遍历方法:while循环遍历
i = 0while i
- 第二种遍历方法:for循环数值索引遍历
i = 0for i in range(0,len(list01)): print("第【%d】个元素是" % (i + 1),list01[i])
- 第三种遍历方法:for循环集合索引遍历
i = 0num = 1for i in list01: print("第【%d】个元素是" % num,i) num+=1
案例:
(1)随机生成10个三位的整数,打印出大于500的元素;
补充知识:如何生成随机数
import randoma = 0a = random.randint(100,999)
生成随机数需要导入包random,使用random.randint(起始值,结束值) 包含头尾生成范围内的随机数。
import randomlist01 = []# 生成10个随机数for i in range(10): list01.append(random.randint(100,999))# 打印大于500的元素for j in list01: if j>500: print(j,end=" ")
四、List元素的基本操作
1. 赋值:
list01 = [1,2,3]list02 = list01 # 把list01的值赋给list02
2. 拷贝:
list03 = list01.copy() # 使用copy把list01的值拷贝给list03
虽然值一样,但是赋值与拷贝是有本质的区别的,我们后面会详细讲解。
3. 合并
list01 = [1,2,3]list02 = [4,5,6]print(list01+list02) # 让两个list集合合并
4. 重复
list01 = ['a','b','c']print(list01*3) # 让list集合重复3次
5. 计算元素的个数
list01 = ['a','b','c']print(len(list01)) # 返回list集合元素的个数
6. 判断某个元素是否存在于集合中
list01 = ['a','b','c']# 使用成员运算符print("a是否在list01中",'a' in list01) # in、not in都可以使用
7. 元素的添加
list01 = [1,2,3,4,5] # 直接创建list02 = [] # 创建一个空列表集合
方法01:使用append方法添加,添加到最后
list02.append("AAA")list02.append("BBB")print(list02)
方法02:使用insert方法插入,添加到指定位置
list02.insert(1,"CCC")print(list02)
方法03:使用extend添加,可以添加一个集合
list02.extend(["DDD","EEE","FFF"])print(list02)
8. 元素的删除
方法01:remove(具体的元素的值) 如果列表中有多个要删除的元素,remove只删除第一个元素
list01 = ['a','b','c','d','e','f','g','h','i','j']list01.remove('f')print(list01)
方法02:pop(元素的索引值) pop()如果不带索引值,默认情况下删除最后一个元素
list01.pop(1) # 删除第二个元素print(list01)list01.pop() # 删除最后一个元素print(list01)
方法03:使用del删除,支持切片删除
del list01[1]print(list01)del list01[1:5] # 切片删除第二个到第五个print(list01)
方法04:clear --清空
list01.clear() # 清空list中所有的元素print(list01)
五、List集合基本运算
1. 数学运算
(1)最大值max()
list01 = [45,90,123,987,-10,78,96]print("List01的最大值:",max(list01))
如果列表中的元素是字符串,则最大值根据字符串首字母的ASCII码值进行大小排序,最小为A,最大为z
(2)最小值min()
list01 = [45,90,123,987,-10,78,96]print("List01的最小值:",min(list01))
(3)求和sum()
list01 = [45,90,123,987,-10,78,96]print("list所有元素和:%d"%sum(list01))
2. 排序和反转
(1)使用sort()进行排序,默认是升序
list01 = [12,33,44,55,6,22]list01.sort()print(list01)
使用sort排序,是更改存储的顺序
(2)倒序排列
方法01:先升序,再反转 使用reverse()方法进行逆序操作
list01 = [12,33,44,55,6,22]list01.sort()list01.reverse()print(list01)
方法02:添加参数reverse
list01 = [12,33,44,55,6,22]list01.sort(reverse=True)print(list01)
(3)临时排序
使用sort()方法进行排序后,会更改原有存储的顺序;但是我们只想要其按照顺序打印但是不改变原有的存储顺序,我们可以使用sorted()方法
list01 = [12,33,44,55,6,22]print(sorted(list01)) # 临时排序,不影响存储数据的顺序print(list01)
3. 索引查找
查找元素的第一个索引值,也支持指定片段查找,index(元素值,开始,结束),查到显示索引,查不到显示异常
list01 = [45,90,45,123,987,-10,78,96]print(list01.index(45)) # 查找第一个45print(list01.index(45,1,3) # 查找第二到第三个元素范围内值为45的索引
4. 统计
统计list集合中,指定数值的元素出现多少次,如果没有则返回0
list01 = [45,90,45,123,987,-10,78,96]print(list01.count(45)) # 获取45这个元素出现的次数
案例:
(1)有五名学生【张三、李四、王五、赵六、马七】,每个学生有五门科目【语文、数学、英语、物理、化学】,为这5名同学随机生成5门考试成绩【介于50-100之间】,需求:按照平均分的倒序打印出成绩的明细。
import random# student_name存储学生姓名student_name = ['张三','李四','王五','赵六','马七']# student_result存储学生明细student_result = []# 使用循环生成每个人每个科目的成绩for i in range(len(student_name)): list_temp = [] for j in range(5): # 5门科目成绩 list_temp.append(random.randint(50,100)) # 每次一个成绩 # 把5门科目插入到student_result student_result.append(list_temp)# 统计出每个人的总分student_total_result = [] # 存储每个人的总分for i in student_result: student_total_result.append(sum(i))print("名次 姓名 语文 数学 英语 物理 化学 总分 均分")print("=====================================")for i in range(len(student_name)): max_result = max(student_total_result) # 获取最高分数 max_index = student_total_result.index(max_result) # 获取最高分的编号 # 打印--名次 print(i+1,end="") # 打印--姓名 print(student_name[max_index],end=" ") # 打印--成绩5门 for i in range(5): print(student_result[max_index][i],end=" ") # 打印--总分 print(max_result,end=" ") # 打印--均分 print(max_result/5) # 删除信息--总分 student_total_result.pop(max_index) # 删除信息--成绩明细 student_result.pop(max_index) # 删除信息--姓名 student_name.pop(max_index)print("=====================================")
六、List数据存储
具体的值在内存中只存一份,列表存储的过程原理如下图所示
列表存储过程原理
如果list01里的数据发生了变化,list02也会跟着变化,但是list03不受影响。
七、浅拷贝和深拷贝
浅拷贝与深拷贝有什么区别?
案例:
import copylist01 = [44,55,66]list02 = [11,22,33,list01]list03 = list02 # 直接赋值list04 = list02.copy() # 浅拷贝-copylist05 = copy.copy(list02) # 浅拷贝-copylist06 = copy.deepcopy(list02) # 深拷贝-deepcopy
我们用示意图来解释以上浅拷贝与深拷贝具体原理:
如果我们将list01与list02的部分数值进行修改:
列表存储原理图
list01[0] = 88list02[0] = 99
那么此时的原理图如下:
修改部分列表数值后的存储原理图
最终打印list01至list06的结果为:
# 打印结果list01:[88, 55, 66]list02:[99, 22, 33, [88, 55, 66]]list03:[99, 22, 33, [88, 55, 66]]lisr04:[11, 22, 33, [88, 55, 66]]list05:[11, 22, 33, [88, 55, 66]]list06:[11, 22, 33, [44, 55, 66]]
赋值:直接把变量关联的地址赋值到另一个变量
浅拷贝:把内存地址的下一层完全复制一份出来,实现的方式有两种:
# 浅拷贝方式一:list04 = list02.copy()
# 浅拷贝方式二:import copylist05 = copy.copy(list02)
深拷贝:把对应的整个架构都完整的复制一份出来 ,但是不管哪一种存储方式,值在内存空间只存储一份!
八、认识元组
1. 元组的概念
元组(Tuple)是一组有序的、不可变的数据集合(不可改的List)
在定义的时候,主要元组用的是小括号(),是可以通过下标进行访问的,也可以通过切片进行访问
# 元组的创建和访问tuple01 = (11,22,33,44,55,66)print(tuple01[0]) # 通过下标访问第一个元素print(tuple01[1:5]) # 通过切片访问第二个到第五个元素
2. 元组的创建
(1)常规元组创建
一开始就得全部声明,因为后面是不可以更改的
# 常规元组创建的方法tuple01 = (11,22,33,44,55) # 元组的创建tuple02 = () # 空元组也是可以创建的
(2)单个元组的创建
如果创建单元素的元组不能直接写成tupel03 = (11),因为这种创建方式默认创建的整型,那么怎么创建单元素的元组呢? 我们需要在单个元素后面添加一个逗号,这样就能够创建单个元素的元组了:
# 创建单元素元组tuple03 = (11,) # 单元素元组一定要加逗号
(3)元组的拼接
元组虽然不可以修改,但是支持多个元组的拼接;
# 元组的拼接tuple04 = tuple01 + tuple03
九、元组常用的方法
1. 元组中可以用的常用方法
(1)整体赋值操作
# 元组使用整体赋值运算符tuple01 = (11,22,33,44)tuple02 = tuple01
(2)拼接操作
tuple01 = (11,22,33,44)tuple02 = (55,66)tuple03 = tuple01 + tuple02print(tuple03)
(3)打印指定遍数
# 元组使用*运算符tuple01 = (11,22)print(tuple01 * 3)
(4)求元组的长度
# 元组使用求长度运算符tuple01 = (11,22,33)print(len(tuple01))
(5)是否包含
# 元组使用是否包含运算符tuple01 = (11,22,33)print("是否包含11:",11 in tuple01)
(6)求最值、求和
# 元组的计算tuple01 = (11,22,33,44,999,66,2)print(max(tuple01))print(min(tuple01))print(sum(tuple01))
(7)查找
# 元组的查找tuple01 = (-11,11,13,44,999,66,2)print(tuple01.index(11))
(8)统计元素的次数
# 统计出现的次数tuple01 = (-11,11,13,44,999,66,11)print(tuple01.count(11))
2.元组不可以使用的方法
元组不可以直接使用列表中的添加、插入、删除方法,但是注意:虽然元组里直接的元素没法改,但是元组里嵌套了list的话,还是可以非常方便的增加、删除、修改list元素的。
# 修改元组中嵌套的列表元素tuple01 = (11,22,33,44,[44,55,66])tuple01[4].append(77)tuple01[4].remove(55)tuple01[4].extend([88,99])print(tuple01)
3. 特殊方法
(1)元组的删除
元组里的单个元素是无法删除的,但是可以用del方法,把整个元组删除
# 元组的删除tuple01 = (11,22,33)del tuple01
(2)元组的排序
用于排序的sort()方法,和反转排序的reverse()方法,改变了元素的存储位置所以不可用于元组的排序,但是临时排序sorted()方法就可以,因为它并没有改变元素的原始存储位置,只是用于排序输出
tuple01 = (-11,1,13,44,999,66,2)print(sorted(tuple01))
十、元组的案例演示
案例1:
输入一个数字,转换成中文数字,比如:1234567890转换成壹贰叁肆伍陆柒捌玖零
# 定义汉字数字元组tuple_chinese = ('零','壹','贰','叁','肆','伍','陆','柒','捌','玖')# 定义阿拉伯数字元组tuple_num = (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9)# 读取输入的数值字符串num_input = input("请输入数字:")for i in range(len(num_input)): if num_input[i] == '.': print("点",end="") else: # 把读取到的数值字符串每一个数逐一转为整型 num_single = int(num_input[i]) print(tuple_chinese[num_single],end="")
案例2:
根据花色和数字生成一副扑克牌
# 案例:根据花色和数字生成一副扑克牌poker_type = ("♣","♦","♠","♥")poker_number = ("3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K","A","2")count = 0for i in poker_number: for j in poker_type: print(j+i,end="") count+=1 print()print("扑克有%d张"%count)
好啦,以上就是Python中关于列表与元组的基础知识,希望小伙伴们结合着案例把这些知识点多巩固几遍,运用起来才能记住它!