本篇內(nèi)容介紹了“Python的字符串和常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有哪些”的有關(guān)知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！
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使用字符串
第二次世界大戰(zhàn)促使了現(xiàn)代電子計算機的誕生，當(dāng)初的想法很簡單，就是用計算機來計算導(dǎo)dan的彈道，因此在計算機剛剛誕生的那個年代，計算機處理的信息主要是數(shù)值，而世界上的第一臺電子計算機ENIAC每秒鐘能夠完成約5000次浮點運算。隨著時間的推移，雖然對數(shù)值運算仍然是計算機日常工作中最為重要的事情之一，但是今天的計算機處理得更多的數(shù)據(jù)都是以文本信息的方式存在的，而Python表示文本信息的方式我們在很早以前就說過了，那就是字符串類型。所謂字符串，就是由零個或多個字符組成的有限序列，一般記為$${\displaystyle s=a_{1}a_{2}\dots a_{n}(0\leq n \leq \infty)}$$。
我們可以通過下面的代碼來了解字符串的使用。
重慶分公司
重慶分公司
def main():
str1 = 'hello, world!'
# 通過len函數(shù)計算字符串的長度
print(len(str1)) # 13
# 獲得字符串首字母大寫的拷貝
print(str1.capitalize()) # Hello, world!
# 獲得字符串變大寫后的拷貝
print(str1.upper()) # HELLO, WORLD!
# 從字符串中查找子串所在位置
print(str1.find('or')) # 8
print(str1.find('shit')) # -1
# 與find類似但找不到子串時會引發(fā)異常
# print(str1.index('or'))
# print(str1.index('shit'))
# 檢查字符串是否以指定的字符串開頭
print(str1.startswith('He')) # False
print(str1.startswith('hel')) # True
# 檢查字符串是否以指定的字符串結(jié)尾
print(str1.endswith('!')) # True
# 將字符串以指定的寬度居中并在兩側(cè)填充指定的字符
print(str1.center(50, '*'))
# 將字符串以指定的寬度靠右放置左側(cè)填充指定的字符
print(str1.rjust(50, ' '))
str2 = 'abc123456'
# 從字符串中取出指定位置的字符(下標(biāo)運算)
print(str2[2]) # c
# 字符串切片(從指定的開始索引到指定的結(jié)束索引)
print(str2[2:5]) # c12
print(str2[2:]) # c123456
print(str2[2::2]) # c246
print(str2[::2]) # ac246
print(str2[::-1]) # 654321cba
print(str2[-3:-1]) # 45
# 檢查字符串是否由數(shù)字構(gòu)成
print(str2.isdigit()) # False
# 檢查字符串是否以字母構(gòu)成
print(str2.isalpha()) # False
# 檢查字符串是否以數(shù)字和字母構(gòu)成
print(str2.isalnum()) # True
str3 = ' jackfrued@126.com '
print(str3)
# 獲得字符串修剪左右兩側(cè)空格的拷貝
print(str3.strip())
if __name__ == '__main__':
main()除了字符串，Python還內(nèi)置了多種類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如果要在程序中保存和操作數(shù)據(jù)，絕大多數(shù)時候可以利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，最常用的包括列表、元組、集合和字典。
使用列表
下面的代碼演示了如何定義列表、使用下標(biāo)訪問列表元素以及添加和刪除元素的操作。
def main(): list1 = [1, 3, 5, 7, 100] print(list1) list2 = ['hello'] * 5 print(list2) # 計算列表長度(元素個數(shù)) print(len(list1)) # 下標(biāo)(索引)運算 print(list1[0]) print(list1[4]) # print(list1[5]) # IndexError: list index out of range print(list1[-1]) print(list1[-3]) list1[2] = 300 print(list1) # 添加元素 list1.append(200) list1.insert(1, 400) list1 += [1000, 2000] print(list1) print(len(list1)) # 刪除元素 list1.remove(3) if 1234 in list1: list1.remove(1234) del list1[0] print(list1) # 清空列表元素 list1.clear() print(list1) if __name__ == '__main__': main()
和字符串一樣，列表也可以做切片操作，通過切片操作我們可以實現(xiàn)對列表的復(fù)制或者將列表中的一部分取出來創(chuàng)建出新的列表，代碼如下所示。
def main(): fruits = ['grape', 'apple', 'strawberry', 'waxberry'] fruits += ['pitaya', 'pear', 'mango'] # 循環(huán)遍歷列表元素 for fruit in fruits: print(fruit.title(), end=' ') print() # 列表切片 fruits2 = fruits[1:4] print(fruits2) # fruit3 = fruits # 沒有復(fù)制列表只創(chuàng)建了新的引用 # 可以通過完整切片操作來復(fù)制列表 fruits3 = fruits[:] print(fruits3) fruits4 = fruits[-3:-1] print(fruits4) # 可以通過反向切片操作來獲得倒轉(zhuǎn)后的列表的拷貝 fruits5 = fruits[::-1] print(fruits5) if __name__ == '__main__': main()
下面的代碼實現(xiàn)了對列表的排序操作。
def main(): list1 = ['orange', 'apple', 'zoo', 'internationalization', 'blueberry'] list2 = sorted(list1) # sorted函數(shù)返回列表排序后的拷貝不會修改傳入的列表 # 函數(shù)的設(shè)計就應(yīng)該像sorted函數(shù)一樣盡可能不產(chǎn)生副作用 list3 = sorted(list1, reverse=True) # 通過key關(guān)鍵字參數(shù)指定根據(jù)字符串長度進(jìn)行排序而不是默認(rèn)的字母表順序 list4 = sorted(list1, key=len) print(list1) print(list2) print(list3) print(list4) # 給列表對象發(fā)出排序消息直接在列表對象上進(jìn)行排序 list1.sort(reverse=True) print(list1) if __name__ == '__main__': main()
我們還可以使用列表的生成式語法來創(chuàng)建列表，代碼如下所示。
import sys def main(): f = [x for x in range(1, 10)] print(f) f = [x + y for x in 'ABCDE' for y in '1234567'] print(f) # 用列表的生成表達(dá)式語法創(chuàng)建列表容器 # 用這種語法創(chuàng)建列表之后元素已經(jīng)準(zhǔn)備就緒所以需要耗費較多的內(nèi)存空間 f = [x ** 2 for x in range(1, 1000)] print(sys.getsizeof(f)) # 查看對象占用內(nèi)存的字節(jié)數(shù) print(f) # 請注意下面的代碼創(chuàng)建的不是一個列表而是一個生成器對象 # 通過生成器可以獲取到數(shù)據(jù)但它不占用額外的空間存儲數(shù)據(jù) # 每次需要數(shù)據(jù)的時候就通過內(nèi)部的運算得到數(shù)據(jù)(需要花費額外的時間) f = (x ** 2 for x in range(1, 1000)) print(sys.getsizeof(f)) # 相比生成式生成器不占用存儲數(shù)據(jù)的空間 print(f) for val in f: print(val) if __name__ == '__main__': main()
除了上面提到的生成器語法，Python中還有另外一種定義生成器的方式，就是通過yield關(guān)鍵字將一個普通函數(shù)改造成生成器函數(shù)。下面的代碼演示了如何實現(xiàn)一個生成斐波拉切數(shù)列的生成器。所謂斐波拉切數(shù)列可以通過下面遞歸的方法來進(jìn)行定義：
$${\displaystyle F_{0}=0}$$
$${\displaystyle F_{1}=1}$$
$${\displaystyle F_{n}=F_{n-1}+F_{n-2}}({n}\geq{2})$$
Python基礎(chǔ)教程
def fib(n): a, b = 0, 1 for _ in range(n): a, b = b, a + b yield a def main(): for val in fib(20): print(val) if __name__ == '__main__': main()
Python基礎(chǔ)教程
使用元組
Python 的元組與列表類似，不同之處在于元組的元素不能修改，在前面的代碼中我們已經(jīng)不止一次使用過元組了。顧名思義，我們把多個元素組合到一起就形成了一個元組，所以它和列表一樣可以保存多條數(shù)據(jù)。下面的代碼演示了如何定義和使用元組。
def main():
# 定義元組
t = ('駱昊', 38, True, '四川成都')
print(t)
# 獲取元組中的元素
print(t[0])
print(t[3])
# 遍歷元組中的值
for member in t:
print(member)
# 重新給元組賦值
# t[0] = '王大錘' # TypeError
# 變量t重新引用了新的元組原來的元組將被垃圾回收
t = ('王大錘', 20, True, '云南昆明')
print(t)
# 將元組轉(zhuǎn)換成列表
person = list(t)
print(person)
# 列表是可以修改它的元素的
person[0] = '李小龍'
person[1] = 25
print(person)
# 將列表轉(zhuǎn)換成元組
fruits_list = ['apple', 'banana', 'orange']
fruits_tuple = tuple(fruits_list)
print(fruits_tuple)
if __name__ == '__main__':
main()這里有一個非常值得探討的問題，我們已經(jīng)有了列表這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，為什么還需要元組這樣的類型呢？
元組中的元素是無法修改的，事實上我們在項目中尤其是多線程環(huán)境（后面會講到）中可能更喜歡使用的是那些不變對象（一方面因為對象狀態(tài)不能修改，所以可以避免由此引起的不必要的程序錯誤，簡單的說就是一個不變的對象要比可變的對象更加容易維護(hù)；另一方面因為沒有任何一個線程能夠修改不變對象的內(nèi)部狀態(tài)，一個不變對象自動就是線程安全的，這樣就可以省掉處理同步化的開銷。一個不變對象可以方便的被共享訪問）。所以結(jié)論就是：如果不需要對元素進(jìn)行添加、刪除、修改的時候，可以考慮使用元組，當(dāng)然如果一個方法要返回多個值，使用元組也是不錯的選擇。
元組在創(chuàng)建時間和占用的空間上面都優(yōu)于列表。我們可以使用sys模塊的getsizeof函數(shù)來檢查存儲同樣的元素的元組和列表各自占用了多少內(nèi)存空間，這個很容易做到。我們也可以在ipython中使用魔法指令%timeit來分析創(chuàng)建同樣內(nèi)容的元組和列表所花費的時間，下圖是我的macOS系統(tǒng)上測試的結(jié)果。
Python基礎(chǔ)教程
使用集合
Python中的集合跟數(shù)學(xué)上的集合是一致的，不允許有重復(fù)元素，而且可以進(jìn)行交集、并集、差集等運算。
Python基礎(chǔ)教程
def main():
set1 = {1, 2, 3, 3, 3, 2}
print(set1)
print('Length =', len(set1))
set2 = set(range(1, 10))
print(set2)
set1.add(4)
set1.add(5)
set2.update([11, 12])
print(set1)
print(set2)
set2.discard(5)
# remove的元素如果不存在會引發(fā)KeyError
if 4 in set2:
set2.remove(4)
print(set2)
# 遍歷集合容器
for elem in set2:
print(elem ** 2, end=' ')
print()
# 將元組轉(zhuǎn)換成集合
set3 = set((1, 2, 3, 3, 2, 1))
print(set3.pop())
print(set3)
# 集合的交集、并集、差集、對稱差運算
print(set1 & set2)
# print(set1.intersection(set2))
print(set1 | set2)
# print(set1.union(set2))
print(set1 - set2)
# print(set1.difference(set2))
print(set1 ^ set2)
# print(set1.symmetric_difference(set2))
# 判斷子集和超集
print(set2 <= set1)
# print(set2.issubset(set1))
print(set3 <= set1)
# print(set3.issubset(set1))
print(set1 >= set2)
# print(set1.issuperset(set2))
print(set1 >= set3)
# print(set1.issuperset(set3))
if __name__ == '__main__':
main()說明：Python中允許通過一些特殊的方法來為某種類型或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)自定義運算符（后面的章節(jié)中會講到），上面的代碼中我們對集合進(jìn)行運算的時候可以調(diào)用集合對象的方法，也可以直接使用對應(yīng)的運算符，例如&運算符跟intersection方法的作用就是一樣的，但是使用運算符讓代碼更加直觀。
使用字典
字典是另一種可變?nèi)萜髂Ｐ?，類似于我們生活中使用的字典，它可以存儲任意類型對象，與列表、集合不同的是，字典的每個元素都是由一個鍵和一個值組成的“鍵值對”，鍵和值通過冒號分開。下面的代碼演示了如何定義和使用字典。
def main():
scores = {'駱昊': 95, '白元芳': 78, '狄仁杰': 82}
# 通過鍵可以獲取字典中對應(yīng)的值
print(scores['駱昊'])
print(scores['狄仁杰'])
# 對字典進(jìn)行遍歷(遍歷的其實是鍵再通過鍵取對應(yīng)的值)
for elem in scores:
print('%s\t--->\t%d' % (elem, scores[elem]))
# 更新字典中的元素
scores['白元芳'] = 65
scores['諸葛王朗'] = 71
scores.update(冷面=67, 方啟鶴=85)
print(scores)
if '武則天' in scores:
print(scores['武則天'])
print(scores.get('武則天'))
# get方法也是通過鍵獲取對應(yīng)的值但是可以設(shè)置默認(rèn)值
print(scores.get('武則天', 60))
# 刪除字典中的元素
print(scores.popitem())
print(scores.popitem())
print(scores.pop('駱昊', 100))
# 清空字典
scores.clear()
print(scores)
if __name__ == '__main__':
main()練習(xí)
練習(xí)1：在屏幕上顯示跑馬燈文字
import os
import time
def main():
content = '北京歡迎你為你開天辟地…………'
while True:
# 清理屏幕上的輸出
os.system('cls') # os.system('clear')
print(content)
# 休眠200毫秒
time.sleep(0.2)
content = content[1:] + content[0]
if __name__ == '__main__':
main()練習(xí)2：設(shè)計一個函數(shù)產(chǎn)生指定長度的驗證碼，驗證碼由大小寫字母和數(shù)字構(gòu)成。
import random def generate_code(code_len=4): """ 生成指定長度的驗證碼 :param code_len: 驗證碼的長度(默認(rèn)4個字符) :return: 由大小寫英文字母和數(shù)字構(gòu)成的隨機驗證碼 """ all_chars = '0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ' last_pos = len(all_chars) - 1 code = '' for _ in range(code_len): index = random.randint(0, last_pos) code += all_chars[index] return code
練習(xí)3：設(shè)計一個函數(shù)返回給定文件名的后綴名。
def get_suffix(filename, has_dot=False):
"""
獲取文件名的后綴名
:param filename: 文件名
:param has_dot: 返回的后綴名是否需要帶點
:return: 文件的后綴名
"""
pos = filename.rfind('.')
if 0 < pos < len(filename) - 1:
index = pos if has_dot else pos + 1
return filename[index:]
else:
return ''練習(xí)4：設(shè)計一個函數(shù)返回傳入的列表中最大和第二大的元素的值。
def max2(x): m1, m2 = (x[0], x[1]) if x[0] > x[1] else (x[1], x[0]) for index in range(2, len(x)): if x[index] > m1: m2 = m1 m1 = x[index] elif x[index] > m2: m2 = x[index] return m1, m2
練習(xí)5：計算指定的年月日是這一年的第幾天
def is_leap_year(year): """ 判斷指定的年份是不是閏年 :param year: 年份 :return: 閏年返回True平年返回False """ return year % 4 == 0 and year % 100 != 0 or year % 400 == 0 def which_day(year, month, date): """ 計算傳入的日期是這一年的第幾天 :param year: 年 :param month: 月 :param date: 日 :return: 第幾天 """ days_of_month = [ [31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31], [31, 29, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31] ][is_leap_year(year)] total = 0 for index in range(month - 1): total += days_of_month[index] return total + date def main(): print(which_day(1980, 11, 28)) print(which_day(1981, 12, 31)) print(which_day(2018, 1, 1)) print(which_day(2016, 3, 1)) if __name__ == '__main__': main()
練習(xí)6：打印楊輝三角。
def main():
num = int(input('Number of rows: '))
yh = [[]] * num
for row in range(len(yh)):
yh[row] = [None] * (row + 1)
for col in range(len(yh[row])):
if col == 0 or col == row:
yh[row][col] = 1
else:
yh[row][col] = yh[row - 1][col] + yh[row - 1][col - 1]
print(yh[row][col], end='\t')
print()
if __name__ == '__main__':
main()綜合案例
案例1：雙色球選號
from random import randrange, randint, sample
def display(balls):
"""
輸出列表中的雙色球號碼
"""
for index, ball in enumerate(balls):
if index == len(balls) - 1:
print('|', end=' ')
print('%02d' % ball, end=' ')
print()
def random_select():
"""
隨機選擇一組號碼
"""
red_balls = [x for x in range(1, 34)]
selected_balls = []
selected_balls = sample(red_balls, 6)
selected_balls.sort()
selected_balls.append(randint(1, 16))
return selected_balls
def main():
n = int(input('機選幾注: '))
for _ in range(n):
display(random_select())
if __name__ == '__main__':
main()說明：上面使用random模塊的sample函數(shù)來實現(xiàn)從列表中選擇不重復(fù)的n個元素。
綜合案例2：約瑟夫環(huán)問題
"""
《幸運的基督徒》
有15個基督徒和15個非基督徒在海上遇險，為了能讓一部分人活下來不得不將其中15個人扔到海里面去，有個人想了個辦法就是大家圍成一個圈，由某個人開始從1報數(shù)，報到9的人就扔到海里面，他后面的人接著從1開始報數(shù)，報到9的人繼續(xù)扔到海里面，直到扔掉15個人。由于上帝的保佑，15個基督徒都幸免于難，問這些人最開始是怎么站的，哪些位置是基督徒哪些位置是非基督徒。
"""
def main():
persons = [True] * 30
counter, index, number = 0, 0, 0
while counter < 15:
if persons[index]:
number += 1
if number == 9:
persons[index] = False
counter += 1
number = 0
index += 1
index %= 30
for person in persons:
print('基' if person else '非', end='')
if __name__ == '__main__':
main()綜合案例3：井字棋游戲
import os
def print_board(board):
print(board['TL'] + '|' + board['TM'] + '|' + board['TR'])
print('-+-+-')
print(board['ML'] + '|' + board['MM'] + '|' + board['MR'])
print('-+-+-')
print(board['BL'] + '|' + board['BM'] + '|' + board['BR'])
def main():
init_board = {
'TL': ' ', 'TM': ' ', 'TR': ' ',
'ML': ' ', 'MM': ' ', 'MR': ' ',
'BL': ' ', 'BM': ' ', 'BR': ' '
}
begin = True
while begin:
curr_board = init_board.copy()
begin = False
turn = 'x'
counter = 0
os.system('clear')
print_board(curr_board)
while counter < 9:
move = input('輪到%s走棋, 請輸入位置: ' % turn)
if curr_board[move] == ' ':
counter += 1
curr_board[move] = turn
if turn == 'x':
turn = 'o'
else:
turn = 'x'
os.system('clear')
print_board(curr_board)
choice = input('再玩一局?(yes|no)')
begin = choice == 'yes'
if __name__ == '__main__':
main()“Python的字符串和常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有哪些”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識可以關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實用文章！
