【python3基础教程】数据结构

>>>stack = [3, 4, 5]>>>stack.append(6)>>>stack.append(7)>>>stack[3, 4, 5, 6, 7]>>>stack.pop()7>>>stack[3, 4, 5, 6]>>>stack.pop()6>>>stack.pop()5>>>stack[3, 4]

from collections import dequequeue = deque(["first","second","thirth"])queue.append("fourth")# 取开头第一个的元素queue.popleft()#取结尾最后一个元素queue.pop()

4、列表推导式

列表推导式提供了从序列创建列表的简单途径。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，或者根据确定的判定条件创建子序列。

每个列表推导式都在 for 之后跟一个表达式，然后有零到多个 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；如果希望表达式推导出一个集合，就必须使用花括号；如果希望表达式推导出一个字典，就必须使用花括号加键值对。

实例：

vec = [2, 4, 6][3*x for x in vec][[x, x**2] for x in vec]# 也可以在表达式里用内置方法freshfruit = ['  banana', '  loganberry ', 'passion fruit  '][weapon.strip() for weapon in freshfruit]# 加if或if.else判断，注意if.else一定是在for前[3*x for x in vec if x>3][x if x<3 else x*x for x in vec]# 循环嵌套vec1 = [2, 4, 6]vec2 = [4, 3, -9][x*y for x in vec1 for y in vec2][vec1[i]*vec2[i] for i in range(len(vec1))]# 函数嵌套，内置函数或自定义函数都可以，自定义函数需要有返回值[str(round(355/113, i))  for i in range(1, 6)][custom(round(355/113, i))  for i in range(1, 6)]

5、列表嵌套

列表嵌套有时候需要做转换或扁平化

以下实例展示了3X4的矩阵列表：

>>>matrix = [...     [1, 2, 3, 4],...     [5, 6, 7, 8],...     [9, 10, 11, 12],... ]

# 扁平化[x for row in matrix for x in row]# 将3X4的矩阵列表转换为4X3列表[[row[i] for row in matrix] for i in range(4)]for i in range(4):transposed.append([row[i] for row in matrix])transposed = []for i in range(4):transposed_row = []for row in matrix:transposed_row.append(row[i])transposed.append(transposed_row)

6、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（我们以前介绍的方法是给该切割赋一个空列表），也可以直接删除一个变量对象。

>>>a = [-1, 1, 66.25, 333, 333, 1234.5]>>>del a[0]>>>a[1, 66.25, 333, 333, 1234.5]>>>del a[2:4]>>>a[1, 66.25, 1234.5]>>>del a[:]>>>a[]>>>del a

作用：最大的作用就是当数据用完的时候，删除在内存中的缓存，可以优化内存资源占用

7、元组

元组在python中是一种有序、不可变的序列类型，它可以存储任意类型的数据。元组的元素在定义后不能被修改，这使得元组在某些场景下非常有用。

1、数据完整性

元组的不可变性确保了数据的完整性。当你需要存储一组值，但不希望这些值在后续操作中被修改时，元组是一个很好的选择。

2、作为字典的键

由于元组是不可变的，它可以被用作字典的键，而列表等可变类型则不能。

3、函数返回值

函数可以返回元组，以同时返回多个值。这在需要返回多个相关结果时非常有用。

4、数据交换

元组可以用于简单的变量交换，无需借助临时变量。

a, b = 5, 10a, b = b, aprint("a =", a)  # 输出: a = 10print("b =", b)  # 输出: b = 5

5、函数参数传递

元组可以用于将多个参数打包成一个单一的实体传递给函数。

def add_numbers(numbers):return numbers[0] +numbers[1]result = add_numbers((3, 4))print(result)  # 输出: 7

6、序列解包

元组支持序列解包，可以方便地将元组中的值赋给多个变量。

# 序列解包coordinates = (10, 20)x, y = coordinatesprint("x =", x)  # 输出: x = 10print("y =", y)  # 输出: y = 20

7、性能优化，访问更快

元组的不可变性使得它在内存使用和访问速度上通常比列表更高效，特别是在存储大量数据时。

8、作为函数参数的默认值

由于元组是不可变的，它可以安全地用作函数参数的默认值，而不用担心默认值在多次函数调用中被修改。

def greet(name, message=("Hello", "How are you?")):print(f"{message[0]}, {name}! {message[1]}")greet("Alice")  # 输出: Hello, Alice! How are you?

8、集合

集合是一个无序不重复元素的集。基本功能包括关系测试和消除重复元素。

可以用大括号({})创建集合。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。

集合也支持推导式，为了方便元素去重，更多操作可以看前面集合章节。

成员符号查找元素，把list转换为set，set查找比list快一个数量级

9、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=>值对集合。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：{}。

构造函数 dict() 直接从键值对元组列表中构建字典：

>>>dict([('sape', 4139), ('guido', 4127), ('jack', 4098)]){'sape': 4139, 'jack': 4098, 'guido': 4127}

字典推导可以用来创建任意键和值的表达式词典：

>>> {x: x**2 for x in (2, 4, 6)}{2: 4, 4: 16, 6: 36}

如果关键字只是简单的字符串，使用关键字参数指定键值对有时候更方便：

>>>dict(sape=4139, guido=4127, jack=4098){'sape': 4139, 'jack': 4098, 'guido': 4127}

更多操作可以看前面字典章节。

10、遍历技巧

1、item()

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'}>>>for k, v in knights.items():...     print(k, v)...gallahadthepurerobinthebrave

2、enumerate()

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，第二个参数可以设置索引的值：

>>>for i, v in enumerate(['tic', 'tac', 'toe']):...     print(i, v)...0tic1tac2toe

3、zip()

同时遍历两个或更多的序列，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))...What is yourname?It is lancelot.What is yourquest?It is theholygrail.What is yourfavoritecolor?It is blue.

4、reversed()

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)...97531

5、sorted()

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)...applebananaorangepear