Python程序設(shè)計基礎(chǔ)教程（微課版） 課件 第4章 - 序列、集合與字典

Python程序設(shè)計第4章

序列、集合與字典學(xué)習(xí)目標(biāo)理解數(shù)據(jù)容器應(yīng)用場景掌握常用容器對象的創(chuàng)建和操作知識目標(biāo)能夠使用常用容器存儲和操作數(shù)據(jù)能夠正確選擇容器解決實際問題能力目標(biāo)追求創(chuàng)新，避免重復(fù)造車輪個人職責(zé)的重要性團(tuán)隊協(xié)作與組織的重要性情感態(tài)度與價值觀什么是數(shù)據(jù)容器01020403序列集合字典目

錄什么是數(shù)據(jù)容器01020403序列集合字典目

錄數(shù)據(jù)容器的概念數(shù)據(jù)容器：可以存儲多個數(shù)據(jù)項的復(fù)合數(shù)據(jù)類型序列：字符串、列表、元組集合字典每種容器都有其特定的方法，應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用場景和需求，選擇合適的容器什么是數(shù)據(jù)容器71什么是數(shù)據(jù)容器01020403序列集合字典目

錄序列020403集合字典目

錄什么是數(shù)據(jù)容器01字符串列表元組切片序列：存儲有序的元素集合字符串列表元組4.1序列71元素按插入的順序排列位置關(guān)系固定通過索引訪問任意元素正數(shù)索引：左->右負(fù)數(shù)索引：右->左字符串：零個或多個字符組成的有序字符序列多行注釋：三引號對''''''""""""字符串字面量：單引號/雙引號對'good'"100"注意：Python中單個字符也是字符串4.1.1字符串71字符串變量的定義4.1.1字符串72language='Python'author='GuidovanRossum'示例4-1變量=字符串字面量字符串變量的訪問4.1.1字符串72info='hello'print(info)

#打印整個字符串print(info[1]) #打印info第二個字符（從左往右計數(shù)）print(info[-2]) #打印info第二個字符（從右往左計數(shù)）info[0]='H'

#錯誤：不可以修改已經(jīng)創(chuàng)建的字符串中的字符info='Hello' #正確示例4-2字符串格式化%f-string字符串方法format()4.1.1字符串72常用占位符%d%f%s占位符：{}字符串格式化：f-string在字符串前加上字母“f”或“F”，可以將花括號“{}”內(nèi)的表達(dá)式作為字符串的格式化參數(shù)4.1.1字符串72name='張三'age=18print(f'{name}今年{age}歲')#直接使用變量的值替換{}

a=5b=10print(f'a+b={a+b}')#用a+b的值替換{}

m=2.99print(f'梨子{m:.2f}元/斤')#冒號后面是指定的格式示例4-3字符串格式化：format()4.1.1字符串73#按實際參數(shù)出現(xiàn)的順序逐個填入占位符name='張三'age=18print('{}今年{}歲'.format(name,age))示例4-4<模板字符串>.format(<逗號分隔的實際參數(shù)>)字符串格式化：format()4.1.1字符串73#按實際參數(shù)的位置索引填入相應(yīng)的占位符var='{0}9元一斤，{1}10元四斤，{0}和{1}各買一斤多少錢？'print(var.format('蘋果','桃子'))

#按關(guān)鍵參數(shù)填入相應(yīng)的值var='小明今年{age}歲，正在讀{school}。'print(var.format(age=17,school='高中'))示例4-4<模板字符串>.format(<逗號分隔的實際參數(shù)>)字符串運(yùn)算+：連接左右兩個字符串*：將字符串重復(fù)N次，字符串為左操作數(shù)，N為右操作數(shù)4.1.1字符串73str1='Hello,'str2='World!'result=str1+str2#打印結(jié)果：Hello,World!str1='abc'result=str1*3#打印結(jié)果：abcabcabc示例4-5、4-6Python提供一些內(nèi)置函數(shù)處理字符串len()：獲取字符串長度4.1.1字符串73str1='abc'print(len(str1))#打印結(jié)果：3示例4-7函數(shù)名(待處理對象)len()也可用于其他數(shù)據(jù)容器，獲取容器內(nèi)元素個數(shù)chr()：獲取ASCII碼對應(yīng)的單個字符ord()：獲取單字符的ASCII碼4.1.1字符串74x=123print(chr(x))#打印結(jié)果：{x='1'print(ord(x))#打印結(jié)果：49示例4-8、4-9字符串方法split()strip()join()find()……4.1.1字符串74字符串對象.方法名(參數(shù)）split()：根據(jù)指定的分隔符，將字符串拆分成多個子字符串，并返回一個包含這些子字符串的列表sep：可選，指定分隔符字符串，如果不提供或為空字符串，默認(rèn)使用空白符，包括空格、制表符、回車符等maxsplit：可選，指定最大拆分次數(shù)4.1.1字符串74字符串對象.split([sep,maxsplit])split()使用4.1.1字符串74#使用默認(rèn)分隔符（空白符）str1='HelloWorldfromPython'result=str1.split()print(result)#輸出：['Hello','World','from','Python']#指定分隔符（,）str1='apple,banana,orange'result=str1.split(',')print(result)#輸出：['apple','banana','orange']示例4-10split()使用4.1.1字符串74#指定最大切分次數(shù)為2str1='apple,banana,orange,grape'result=str1.split(',',2)print(result)#輸出：['apple','banana','orange,grape']示例4-10strip()：刪除字符串開頭和結(jié)尾的指定字符chars：可選，指定要刪除的字符，如果不提供或為空字符串，默認(rèn)刪除空白符4.1.1字符串75字符串對象.strip([chars])strip()使用4.1.1字符串75#刪除頭尾空白符str1='Hello,World!'result=str1.strip()print(result)#輸出：'Hello,World!'#刪除頭尾的尖括號str1='<<<Hello,World!>>>'result=str1.strip('<>')print(result)#輸出：'Hello,World!'示例4-11join()：將列表、元組或其他可迭代對象中的字符串按照指定的分隔符連接起來separator：指定的分隔符字符串iterable：要將元素連接起來的可迭代對象4.1.1字符串75separator.join(iterable)join()使用4.1.1字符串75words=['apple','banana','orange']result=','.join(words)#以','連接列表對象word中的所有字符串print(result)#輸出：'apple,banana,orange'示例4-12find()：在字符串中查找子字符串的位置，如果找到了子字符串，返回其第一個字符的索引；如果沒有找到，返回-1sub：要查找的子串start：可選，指定開始查找的索引，默認(rèn)為0，表示從字符串第一個元素開始找end：可選，指定結(jié)束查找的索引，默認(rèn)為字符串的長度查找的索引范圍：[start,end)4.1.1字符串75字符串對象.find(sub[,start[,end]])find()使用4.1.1字符串75str1='Hello,World!'#從第一個元素找到最后一個元素index=str1.find('World')print(index)#輸出：7#在“Hello,”范圍內(nèi)找index=str1.find('World',0,6)print(index)#輸出：-1示例4-13列表（list）：存儲一組有序元素特點(diǎn)元素可以是任何類型，且類型可以不同有序：元素在列表中的位置是固定的可變：可動態(tài)添加、刪除、修改元素4.1.2列表76創(chuàng)建列表：[]“[]”內(nèi)為空表示創(chuàng)建一個空列表對象多個元素作為初始值，這些元素之間用逗號隔開4.1.2列表76empty=[]fruits=['apple','banana','cherry']counter=[1,4,10]diff=['spam',2.0,5,[10,20]]示例4-14創(chuàng)建列表：list()根據(jù)其他對象（元組、range、字符串、集合等）的值，創(chuàng)建一個新的列表對象返回4.1.2列表77a=list()#創(chuàng)建空列表b=list('Helloworld!')#根據(jù)字符串創(chuàng)建列表示例4-15訪問列表元素4.1.2列表77fruits=['apple','banana','cherry']print(fruits)#打印：['apple','banana','cherry']print(fruits[0])#打印結(jié)果：appleprint(fruits[-1])#打印結(jié)果：cherryfruits[1]='mango'print(fruits)#打?。篬'apple','mango','cherry']示例4-16獲取元素位置：index()返回第一個匹配元素的索引，若不存在該元素則報錯4.1.2列表77fruits=['apple','banana','cherry']print(fruits.index('cherry'))#打印結(jié)果：2示例4-16列表對象.index(item))增加元素（原地修改）append()：向列表對象的末尾添加一個元素insert()：在列表的指定位置插入一個元素4.1.2列表77列表對象.append(item)列表對象.insert(index,item)增加列表元素4.1.2列表78fruits=['apple','banana','cherry']fruits.append('orange')print(fruits)#打印結(jié)果：['apple','banana','cherry','orange']fruits.insert(1,'mango')print(fruits)#打印結(jié)果：['apple','mango','banana','cherry','orange']示例4-18刪除元素（原地修改）pop()：刪除并返回指定索引的元素，默認(rèn)刪除最后一個remove()：刪除列表中首次出現(xiàn)的指定元素（原地修改）4.1.2列表78列表對象.pop([index])列表對象.remove(item)刪除列表元素4.1.2列表78fruits=['apple','banana','cherry']x=fruits.pop()print(x)#打印結(jié)果：cherryfruits.remove('apple')print(fruits)#打印結(jié)果：['banana']示例4-19Python列表支持動態(tài)增長或縮減為保證數(shù)據(jù)存儲區(qū)域的連續(xù)性，在列表中間增加、刪除元素，或者原本分配的空間不夠時，會進(jìn)行數(shù)據(jù)移動不適合需要頻繁增加、刪除數(shù)據(jù)的場合當(dāng)需要增刪數(shù)據(jù)時，應(yīng)盡量從列表尾部操作4.1.2列表78清空列表4.1.2列表78fruits=['apple','banana','cherry']fruits.clear()#fruits的id不變，僅刪除其中所有元素fruits=[]#fruits的id變了，引用了一個新的空列表delfruits#fruits對象被刪除，不能再使用了示例4-20遍歷列表4.1.2列表79host_list=['172.18.5.1',

'172.18.5.2',

'172.18.5.3']foripinhost_list:print(ip)示例4-21列表元素排序sort()：原地排序4.1.2列表79numbers=[19,23,-1,-10,3,14]numbers.sort()print(numbers)#打印結(jié)果：[-10,-1,3,14,19,23]numbers.sort(reverse=True)print(numbers)#打印結(jié)果：[23,19,14,3,-1,-10]示例4-21列表對象.sort()列表推導(dǎo)式：簡潔的語法快速生成列表4.1.2列表79a=[x**2forxinrange(1,11)ifx%2==0]print(a)#打印結(jié)果：[4,16,36,64,100]importrandoma=[random.randint(1,20)foriinrange(5)]print(a)#打印結(jié)果：[9,18,8,1,4]示例4-23[元素表達(dá)式for循環(huán)變量in可迭代對象if條件表達(dá)式]決定列表元素值的計算方式列表元素的來源列表元素的個數(shù)滿足條件才生成一個新元素示例4-23轉(zhuǎn)換為普通for循環(huán)實現(xiàn)4.1.2列表79a=[x**2forxinrange(1,11)ifx%2==0]print(a)#打印結(jié)果：[4,16,36,64,100]===>a=[]forxinrange(1,11):ifx%2==0:a.append(x**2)示例4-23元組（tuple）：存儲一組有序元素特點(diǎn)元素可以是任何類型，且類型可以不同有序：元素在列表中的位置是固定的不可變：元組對象一旦創(chuàng)建，就不能修改其元素4.1.3元組80創(chuàng)建元組：()“()”內(nèi)為空表示創(chuàng)建一個空元組對象多個元素作為初始值，這些元素之間用逗號隔開4.1.3元組80empty=()#創(chuàng)建空元組counter=(1,2,3,4,5)diff=('physics',4.24,1997)#元素類型可不相同fruits=('apple',)#只有一個元素時，元素后需添加逗號示例4-24創(chuàng)建元組：tuple()根據(jù)其他對象的值，創(chuàng)建一個新的元組對象返回4.1.3元組80a=tuple()#創(chuàng)建空列表b=tuple('Helloworld!')#根據(jù)字符串創(chuàng)建元組示例4-25訪問元組元素4.1.3元組80fruits=('apple','banana','orange')print(fruits[1])#打印結(jié)果：bananafruits[1]='mango'#錯誤：不能修改元組的內(nèi)容people=(['Alice',25,'Engineer'],['Bob',30,'Doctor'],['Charlie',35,'Teacher'],)people[0][1]=28#改后：['Alice',28,'Engineer']示例4-26遍歷元組4.1.3元組80people=(['Alice',25,'Engineer'],['Bob',30,'Doctor'],['Charlie',35,'Teacher'],)forpinpeople:print(f'姓名：{p[0]}，年齡：{p[1]}，職業(yè)：{p[2]}')示例4-27切片操作：選取序列的子集start：切片開始的索引，默認(rèn)為0stop：切片結(jié)束的索引（但不包括該位置的元素），默認(rèn)為序列的長度step：選取元素的步長，默認(rèn)為1，即連續(xù)選取start、stop可以使用正數(shù)或負(fù)數(shù)索引step為正數(shù)時要求從左至右取子集，為負(fù)數(shù)時要求從右至左取子集4.1.4切片81變量=序列對象[start:stop:step]序列的切片操作4.1.4切片81my_string='HelloWorld!'slice1=my_string[:5] #切片結(jié)果：Helloslice2=my_string[6:] #切片結(jié)果：World!numbers=[1,9,12,3,79,-1]split1=numbers[1:5]

#切片結(jié)果：[9,12,3,79]split2=numbers[1::2] #切片結(jié)果：[9,3,-1]split3=numbers[-1:-3:1]

#start至stop的方向與步長方向不一致，得到空列表[]split4=numbers[-1:-3:-1] #切片結(jié)果：[-1,79]示例4-28什么是數(shù)據(jù)容器01020403序列集合字典目

錄集合0304字典目

錄什么是數(shù)據(jù)容器0102序列集合的特點(diǎn)集合的創(chuàng)建集合的使用集合（set）無序性：集合不保證元素的順序不重復(fù)性：每個元素都是唯一的元素類型可以不同，但必須是不可變數(shù)據(jù)類型或可哈希的4.2

集合84{}：必須至少包含一個元素set()4.2.1創(chuàng)建集合85numbers={1,2,3,1,5}#numbers包含：1、2、3、5fruits={'apple','banana','cherry'}diff={'spam',5,2.0,(10,20)}a=set()#創(chuàng)建空集合b=set('Helloworld!')#根據(jù)字符串創(chuàng)建集合示例4-29集合不支持索引使用in判斷某個數(shù)據(jù)是否為集合的元素4.2.2訪問集合元素85numbers={1,2,3,4,5}if1innumbers:print('是集合的元素，開始處理')else:print('不是集合的元素，其他處理')示例4-30add()：將單個元素添加到集合中，如果集合中已經(jīng)存在該元素，add()不會做任何事情4.2.3增加集合元素85fruits={'apple','banana'}fruits.add('orange')#現(xiàn)在fruits包含'apple'、'banana'、'orange'numbers={1,2,3}numbers.add(1)#現(xiàn)在numbers包含1、2、3示例4-31集合對象.add(item)discard()：從集合中刪除一個元素，如果指定的元素不存，discard()方法不會有任何效果4.2.4刪除集合元素85fruits={'apple','banana','orange'}fruits.discard('banana')#現(xiàn)在fruits包含'apple'、'orange'示例4-32集合對象.discard(item)使用for循環(huán)遍歷集合對象4.2.5遍歷集合86ISBNs={'9787302629443','9787302629665','9787302567561'}forisbninISBNs:print(isbn)示例4-33sorted()：內(nèi)置函數(shù)，為非原地排序iterable：要排序的可迭代對象，排序后不發(fā)生變化key：可選，指定一個函數(shù)提取用于比較的數(shù)據(jù)reverse：可選，指定排序方向，True表示升序排序，F(xiàn)alse表示降序排序返回排序后的列表對象4.2.6集合元素排序86列表對象=sorted(iterable[,key=key_function,reverse=reverse_flag])sorted()做集合元素排序4.2.6集合元素排序86fruits={'orange','apple','mango'}result=sorted(fruits)#排序結(jié)果以列表對象返回print(result)#打印：['apple','mango','orange']示例4-34利用列表的sort()方法排序4.2.6集合元素排序86fruits={'orange','apple','mango'}fruits_list=list(fruits)#轉(zhuǎn)換成列表對象fruits_list.sort()#利用列表對象的sort()方法排序print(fruits_list)#打?。篬'apple','mango','orange']示例4-35什么是數(shù)據(jù)容器01020403序列集合字典目

錄字典04目

錄什么是數(shù)據(jù)容器0102序列03集合字典的特點(diǎn)字典的創(chuàng)建字典的使用字典（dict）存儲鍵值對：key:value鍵唯一，可以是不可變數(shù)據(jù)類型或可哈希數(shù)據(jù)值部分可以重復(fù)，可以是任何數(shù)據(jù)類型4.3字典88{}或dict()4.3.1創(chuàng)建字典88#創(chuàng)建空字典empty={}fruits=dict()#創(chuàng)建有初始值的字典counter={'right':4,'wrong':2}emotions=dict([(0,'anger'),(1,'sad'),(2,'happiness')])示例4-36以鍵作為索引，引用對應(yīng)值部分4.3.2訪問字典元素88counter={'right':4,'wrong':2}print(counter['right'])#打印結(jié)果：4counter['right']=0#->{'right':0,'wrong':2}counter['right']+=1#->{'right':1,'wrong':2}示例4-37字典對象[key]為避免“鍵不存在”的錯誤，可先檢查鍵是否存在，再獲取值4.3.2訪問字典元素89counter={'right':4,'wrong':2}if'other'incounter:value=counter['other']示例4-38new_key：字典中沒有的鍵init_value：初始值4.3.3增加字典元素89counter={'right':4,'wrong':2}counter['help']=0print(counter)#打印結(jié)果：{'right':4,'wrong':2,'help':0}示例4-39字典對象[new_key]=init_valuepop()：刪除指定的鍵值對，并返回被刪除的值key：要刪除的鍵default：可選，指定當(dāng)鍵不存在時返回的默認(rèn)值，若未提供default參數(shù)，當(dāng)鍵不存在