《Python程序設(shè)計任務(wù)驅(qū)動教程》 課件-第5章 組合數(shù)據(jù)類型

第5章組合數(shù)據(jù)類型《Python程序設(shè)計任務(wù)驅(qū)動教程》學(xué)習目標/Target

掌握創(chuàng)建列表的方式，能夠使用兩種方式創(chuàng)建列表

掌握訪問列表元素的方式，能夠通過索引和切片訪問列表元素

掌握列表的內(nèi)置方法，能夠?qū)α斜碓嘏判蛞约疤砑?、刪除列表元素

掌握修改列表元素的方法，能夠通過索引修改列表元素學(xué)習目標/Target

掌握創(chuàng)建元組的方式，能夠使用兩種方式創(chuàng)建元組

掌握訪問元組元素的方式，能夠通過索引和切片訪問元組元素

掌握創(chuàng)建集合的方式，能夠使用兩種方式創(chuàng)建集合

掌握集合的內(nèi)置方法，能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需求添加或刪除集合中的元素學(xué)習目標/Target

掌握創(chuàng)建字典的方式，能夠使用兩種方式創(chuàng)建字典

掌握訪問字典元素的方式，能夠通過指定鍵和get()方法訪問字典元素

掌握字典的內(nèi)置方法，能夠添加、修改和查看字典中的元素章節(jié)概述/Summary實際開發(fā)中，程序中要處理的不僅有數(shù)字、字符串這些類型的數(shù)據(jù)，還需要處理一些混合數(shù)據(jù)。為此，Python定義了可以表示混合數(shù)據(jù)的組合數(shù)據(jù)類型。使用組合數(shù)據(jù)類型定義和記錄數(shù)據(jù)，不僅可以簡化程序員的開發(fā)工作，也可大大提升程序的效率。接下來，本章將通過4個任務(wù)對Python中的組合數(shù)據(jù)類型進行講解。目錄/Contents任務(wù)5-1成語接龍任務(wù)5-2垃圾分類任務(wù)5-3單詞記錄本任務(wù)5-4手機通訊錄成語接龍任務(wù)5-1任務(wù)描述成語接龍游戲的規(guī)則如下。成語必須由4個字組成。除了第1個成語外，其余成語的第一個字，都是上一個成語的最后一個字，例如，“葉公好龍”“龍馬精神”“神采飛揚”“揚眉吐氣”“氣壯山河”。每輪成語不能有重復(fù)的。任務(wù)描述現(xiàn)有一組成語，分別是“萬事如意”“發(fā)憤圖強”“笑容滿面”“意氣風發(fā)”“強顏歡笑”，本任務(wù)要求編寫程序，以“萬事如意”開始，完成其余成語的自動接龍。【任務(wù)目標】知識儲備掌握創(chuàng)建列表的方式，能夠使用兩種方式創(chuàng)建列表學(xué)習目標1.創(chuàng)建列表知識儲備1.創(chuàng)建列表列表是Python中最靈活的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一，它沒有長度的限制，可以存儲任意類型的元素。開發(fā)人員可以對列表中的元素進行添加、刪除、修改等操作。知識儲備1.創(chuàng)建列表使用中括號“[]”創(chuàng)建列表使用list()函數(shù)創(chuàng)建列表#使用[]創(chuàng)建空列表list_demo1=[]#列表中存儲2個類型相同的元素

list_demo2=['Python','Java']#列表中存儲3個不同類型的元素list_demo3=['Python',0,1.1]當使用“[]”創(chuàng)建列表時，只需要將需要存儲的元素添加到中括號中，并且各個元素之間使用逗號分隔。#使用list()函數(shù)創(chuàng)建空列表li_demo1=list()#使用list()函數(shù)時傳入字符串類型的參數(shù)li_demo2=list('Python') list()函數(shù)接收的參數(shù)必須是一個可迭代類型的數(shù)據(jù)，常見可迭代類型包括字符串、列表、元組、字典、集合。知識儲備掌握訪問列表元素的方式，能夠通過索引和切片訪問列表元素學(xué)習目標2.訪問列表元素知識儲備2.訪問列表元素（1）通過索引訪問列表中的元素Python中的列表支持雙向索引，即正向索引和反向索引，其中正向索引從0開始，反向索引從-1開始。正向索引從左向右依次遞增，第一個元素的索引為0，第二個元素的索引為1，以此類推。反向索引從右向左依次遞減，從右數(shù)第一個元素的索引為-1，第二個元素的索引為-2，以此類推。知識儲備2.訪問列表元素（2）通過切片訪問列表中的元素使用切片可以截取列表中的部分元素，得到一個新列表。列表[起始索引:結(jié)束索引:步長]語法格式起始索引：表示截取列表的起始位置（包含起始索引），取值可以是正向索引或反向索引。結(jié)束索引：表示截取列表的結(jié)束位置（不包含結(jié)束索引），取值可以為正向索引或反向索引。步長：表示每隔指定步數(shù)截取元素，取值正負數(shù)均可，默認值為1。若步長為正數(shù)，則會按照從左到右的順序取值；若步長為負數(shù)，則會按照從右到左的順序取值。知識儲備掌握列表的內(nèi)置方法，能夠?qū)α斜碓嘏判蛞约疤砑印h除列表元素學(xué)習目標3.列表的內(nèi)置方法知識儲備3.列表的內(nèi)置方法（1）列表排序sort()方法能夠?qū)α斜碓嘏判?，排序后的列表會覆蓋原來的列表。sort(key=None,reverse=False)語法格式key：表示指定的排序規(guī)則，該參數(shù)可以是列表支持的函數(shù)。reverse：表示控制列表元素排序的方式，該參數(shù)可以取值True或者False，默認值為False。如果參數(shù)reverse的值為True，表示降序排列；如果參數(shù)reverse的值為False，表示升序排列。知識儲備3.列表的內(nèi)置方法（1）列表排序sorted()函數(shù)用于將列表中的元素排列，該函數(shù)會返回排列后的新列表。sorted(iterable,/,*,key=None,reverse=False)語法格式iterable：表示可迭代對象。key：可選，表示指定的排序規(guī)則，該參數(shù)可以是列表支持的函數(shù)。reverse：可選，表示控制列表元素排序的方式，該參數(shù)可以取值True或者False，默認值為False，如果參數(shù)reverse的值為True，表示降序排列；如果參數(shù)reverse的值為False，表示升序排列。知識儲備3.列表的內(nèi)置方法（1）列表排序reverse()方法用于將列表中的元素倒序排列，即把列表中的元素按照從右至左的順序依次排列，排序后的列表會覆蓋原來的列表。li_one=['Python','Java','C++','C']li_one.reverse()#對列表中的元素進行倒序排列print(li_one)知識儲備3.列表的內(nèi)置方法（2）添加列表元素append()方法用于在列表末尾添加新的元素。list_one=[1,2,3,4]list_one.append(5)#在列表末尾添加元素5print(list_one)知識儲備3.列表的內(nèi)置方法（2）添加列表元素extend()方法用于在列表末尾一次性添加另一個列表中的所有元素，即使用新列表擴展原來的列表。list_str01=['a','b']list_str02=['c','d']list_str01.extend(list_str02)#對列表list_str01進行擴展print(list_str01)print(list_str02)知識儲備3.列表的內(nèi)置方法（2）添加列表元素insert()方法用于將元素插入列表的指定位置。li=['Python','C']li.insert(0,'Java')#在列表索引0的位置添加元素'Java'print(li)知識儲備3.列表的內(nèi)置方法（3）刪除列表元素remove()方法用于刪除列表中的某個元素，若列表中有多個匹配的元素，只會刪除匹配到的第一個元素。chars=['h','e','l','l','o']chars.remove('l')#刪除第一個匹配的元素'l'print(chars)知識儲備3.列表的內(nèi)置方法（3）刪除列表元素pop()方法用于刪除列表中的某個元素，可通過傳入元素索引指定要刪除的元素，如果不指定具體要刪除的元素，那么會刪除列表中的最后一個元素。numbers=[1,2,3,4,5]print(numbers.pop())#刪除列表中的最后一個元素print(numbers)print(numbers.pop(1))#刪除列表中索引為1的元素print(numbers)知識儲備3.列表的內(nèi)置方法（3）刪除列表元素clear()方法用于清空列表中的所有元素。li_chars=['h','e','l','l','o']li_chars.clear()#清空列表print(li_chars)知識儲備掌握修改列表元素的方法，能夠通過索引修改列表元素學(xué)習目標4.修改列表元素知識儲備4.修改列表元素修改列表中的元素就是通過索引獲取元素并對該元素重新賦值。li_one=['ython','Java','C++','C']li_one[0]='Python'#將索引為0的元素'ython'修改為'Python'print(li_one)任務(wù)分析兩個成語的接龍萬事如意意氣風發(fā)獲取末尾文字獲取開頭文字意意判斷兩個字是否相同相同萬事如意意氣風發(fā)通過字符串的索引進行獲取使用if語句判斷通過列表的append()方法將成語拼接到首個成語的后面任務(wù)分析5個成語的接龍萬事如意發(fā)憤圖強笑容滿面意氣風發(fā)強顏歡笑不符合不符合符合不符合

意氣風發(fā)發(fā)憤圖強笑容滿面強顏歡笑符合不符合不符合

發(fā)憤圖強笑容滿面強顏歡笑不符合符合

強顏歡笑笑容滿面符合

任務(wù)分析5個成語的接龍過程可以使用for循環(huán)嵌套實現(xiàn)，外層循環(huán)用于控制查找成語的次數(shù)，具體次數(shù)取決于待連接成語的總數(shù)量；內(nèi)層循環(huán)用于控制每次查找時比對的成語數(shù)量，具體數(shù)量取決于剩余成語的數(shù)量。實現(xiàn)思路任務(wù)實現(xiàn)1.創(chuàng)建項目Chapter05及01_idiom.py文件。2.在01_idiom.py文件中編寫代碼。定義變量分別保存首個成語、末尾文字。創(chuàng)建兩個列表，分別保存拼接后的成語和待拼接的成語。使用for循環(huán)嵌套比較末尾文字與開頭文字。輸出拼接后的成語列表。3.運行01_idiom.py文件。實現(xiàn)步驟垃圾分類任務(wù)5-2任務(wù)描述根據(jù)垃圾的屬性，垃圾分為可回收垃圾、廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾，垃圾種類及名稱如下表所示。垃圾種類名稱可回收垃圾廢紙、塑料瓶、塑料桶、易拉罐、金屬元件、玻璃瓶、廢舊衣物、廢棄家具、舊數(shù)碼產(chǎn)品、舊家電廚余垃圾食材廢料、菜幫菜葉、剩菜、剩飯、蔬菜水果、瓜果皮核、蛋殼、雞骨、魚骨、過期食品有害垃圾廢電池、廢燈管、消毒棉棒、廢油漆、廢殺蟲劑其他垃圾磚瓦灰土、餐巾紙、保鮮膜任務(wù)描述假設(shè)小明周末聚餐后，需要將廢紙、塑料瓶、食材廢料、餐巾紙等垃圾分類投入垃圾桶，請使用程序模擬垃圾分類工作?！救蝿?wù)目標】知識儲備掌握創(chuàng)建元組的方式，能夠使用兩種方式創(chuàng)建元組學(xué)習目標1.創(chuàng)建元組知識儲備1.創(chuàng)建元組元組與列表類似，也是由一系列按特定順序排列的元素組成，但它里面的元素是不能修改的。元組的表現(xiàn)形式為一組包含在小括號“()”中、以逗號分隔的元素，元組中元素的個數(shù)、類型不受限制。知識儲備1.創(chuàng)建元組使用小括號“()”創(chuàng)建元組使用tuple()函數(shù)創(chuàng)建元組tu_one=()tu_two=(1,)tu_three=('P','y','t','h','o','n')tu_four=(0.3,1,'python','&') 當使用小括號“（）”創(chuàng)建元組時，只需要將需要存儲的元素添加到小括號中，并使用逗號分隔各個元素。tuple_null=tuple() tuple_str=tuple('abc') tuple_list=tuple([1,2,3]) 使用tuple()函數(shù)創(chuàng)建元組時，如果不向該函數(shù)中傳入任何數(shù)據(jù)，就會創(chuàng)建一個空元組；如果要創(chuàng)建包含一個或多個元素的元組，就必須要傳入可迭代對象。知識儲備掌握訪問元組元素的方式，能夠通過索引和切片訪問元組元素學(xué)習目標2.訪問元組元素知識儲備2.訪問元組元素通過索引訪問元組元素通過切片訪問元組元素tuple_demo=('hello',100,'Python')print(tuple_demo[0])print(tuple_demo[1])print(tuple_demo[2])索引在元組中與列表中的使用方式相同，我們通過“元組[索引]”的方式訪問元組中的元素。example_tuple=('p','y','t','h','o','n')print(example_tuple[2:5])切片在元組中的使用方式與在列表中的使用方式相同，我們可以通過“元組[start:end:step]”的形式訪問元組中的元素。任務(wù)分析定義變量保存垃圾名稱。定義變量分別保存不同種類的垃圾名稱。對指定的垃圾名稱進行分類。實現(xiàn)思路任務(wù)實現(xiàn)1.在Chapter05項目中創(chuàng)建02_refuse.py文件。在02_refuse.py文件中編寫代碼。創(chuàng)建一個列表，用于保存要進行分類的垃圾名稱。創(chuàng)建4個元組，分別用于保存可回收垃圾、廚余垃圾、有害垃圾和其他垃圾這4個分類的垃圾名稱。對指定的垃圾名稱進行分類。3.運行02_refuse.py文件。實現(xiàn)步驟單詞記錄本任務(wù)5-3任務(wù)描述背單詞是英語學(xué)習中最基礎(chǔ)的一環(huán)，不少學(xué)生在背誦單詞的過程中會整理自己的單詞記錄本，有助于不斷豐富自己的詞匯量。單詞記錄本的常見功能任務(wù)描述本任務(wù)要求編寫代碼，實現(xiàn)具有查看單詞本、背單詞、添加新單詞、刪除單詞、清空單詞本和退出單詞本功能的單詞記錄本?！救蝿?wù)目標】知識儲備掌握創(chuàng)建集合的方式，能夠使用兩種方式創(chuàng)建集合學(xué)習目標1.創(chuàng)建集合知識儲備1.創(chuàng)建集合使用大括號“{}”創(chuàng)建集合使用set()函數(shù)創(chuàng)建集合set_one={'Python','Java'}set_two={0.3,1,'Python'}當使用大括號“{}”創(chuàng)建集合時，只需要將需要存儲的元素添加到大括號中，并且各個元素之間會使用逗號分隔。set_demo1=set([1,1,2,3])set_demo2=set((2,3,4)) set_demo3=set('Python') set_demo4=set() 使用set()函數(shù)同樣可以創(chuàng)建集合，該函數(shù)接收的參數(shù)必須是一個可迭代類型的數(shù)據(jù)。

需要注意的是，使用“{}”無法創(chuàng)建空集合，創(chuàng)建空集合只能使用set()函數(shù)。知識儲備掌握集合的內(nèi)置方法，能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需求添加或刪除集合中的元素學(xué)習目標2.集合的內(nèi)置方法知識儲備2.集合的內(nèi)置方法（1）添加集合元素add()方法用于向集合中添加元素，且每次只能添加一個元素。若要添加的元素已經(jīng)存在，則不做任何處理。set_one=set() #創(chuàng)建一個空集合set_one.add('Python') #使用add()方法向集合中添加元素print(set_one)set_one.add('Python') #使用add()方法向集合中添加同一個元素print(set_one)知識儲備2.集合的內(nèi)置方法（1）添加集合元素update()方法用于一次向集合添加多個元素。set_demo=set() #創(chuàng)建一個空集合set_demo.update({"Python","Java","C++"})#使用update()方法向集合中添加元素print(set_demo)知識儲備2.集合的內(nèi)置方法（2）刪除集合元素remove()方法用于刪除集合中的某個元素，且只刪除匹配到的第一個元素。如果待刪除的元素不存在，則程序會報錯。set_demo={"Python","Java","C++"}set_demo.remove("Python")#刪除集合元素"Python"print(set_demo)知識儲備2.集合的內(nèi)置方法（2）刪除集合元素pop()方法用于隨機刪除集合中的某個元素，如果集合為空，則程序會報錯。set_demo={"Python","Java","C++"}set_demo.pop()#隨機刪除集合中一個元素discard()方法用于刪除集合中指定的元素，若指定的元素不存在，該方法不會執(zhí)行任何操作。set_demo={"Python","Java","C++"}set_demo.discard("Python")#刪除集合中的元素"Python"clear()方法用于清空集合中所有的元素。set_demo={"Python","Java","C++"} set_demo.clear() #清空集合中的元素任務(wù)分析1.

查看單詞本功能使用len()函數(shù)判斷單詞集合的長度是否為0，若長度為0，則提示“單詞本內(nèi)容為空”；若長度不為0，則輸出當前單詞記錄本中的所有單詞。實現(xiàn)思路2.

背單詞功能（1）判斷單詞集合的長度是否為0。（2）若長度為0，則提示“單詞本內(nèi)容為空”。（3）若長度不為0，則通過for語句遍歷單詞集合，判斷用戶輸入的翻譯是否與單詞集合中的翻譯相同，相同輸出“太棒了”，不相同輸出“再想想”。

任務(wù)分析3.

添加新單詞功能（1）使用input()函數(shù)接收要添加的單詞。（2）判斷要添加的單詞是否在單詞集合中。（3）若在單詞集合中則輸出提示信息并結(jié)束循環(huán)。（4）若接收用戶輸入的單詞翻譯，以“單詞：翻譯”格式拼接成字符串，拼接完成后保存到單詞集合中。實現(xiàn)思路4.

刪除單詞功能（1）判斷單詞集合的長度是否為0。（2）若長度為0，則提示“單詞本為空”。（3）若長度不為0，則首先展示單詞集合中的所有單詞，然后判斷用戶要刪除的單詞是否與單詞集合中的單詞相同，相同則使用discard()函數(shù)刪除集合中的單詞；不同則提示“刪除的單詞不存在”。任務(wù)分析5.

清空單詞本功能判斷單詞集合的長度是否為0，若長度為0，則提示“單詞本為空”；若長度不為0，則使用clear()函數(shù)清空單詞集合中的數(shù)據(jù)。6.

退出功能結(jié)束單詞記錄本程序，通過在while循環(huán)中使用break語句即可結(jié)束單詞記錄本程序。實現(xiàn)思路任務(wù)實現(xiàn)1.在Chapter05項目中創(chuàng)建03_word_notebook.py文件。在03_word_notebook.py文件中編寫代碼。定義單詞集合以及展示功能菜單。在while循環(huán)內(nèi)編號等于1的分支中實現(xiàn)查看單詞本功能。在編號等于2的分支中實現(xiàn)背單詞功能。在編號等于3的分支中實現(xiàn)添加新單詞功能。

在編號等于4的分支中實現(xiàn)刪除單詞功能。在編號等于5的分支中實現(xiàn)清空單詞本功能。在編號等于6的分支中實現(xiàn)退出功能。3.運行03_word_notebook.py文件。實現(xiàn)步驟手機通訊錄任務(wù)5-4任務(wù)描述手機通訊錄記錄了聯(lián)系人的聯(lián)系方式和基本信息，人們在手機通訊錄中通過姓名可以方便查看相關(guān)聯(lián)系人的手機號、電子郵箱、聯(lián)系地址等信息，也可以自由編輯聯(lián)系人信息，包括新增、修改、刪除聯(lián)系人等。手機通訊錄常見的功能任務(wù)描述本任務(wù)要求編寫程序，實現(xiàn)具有添加聯(lián)系人、查看通訊錄、刪除聯(lián)系人、修改聯(lián)系人、查找聯(lián)系人和退出功能的手機通訊錄。【任務(wù)目標】知識儲備掌握創(chuàng)建字典的方式，能夠使用兩種方式創(chuàng)建字典學(xué)習目標1.創(chuàng)建字典知識儲備1.創(chuàng)建字典字典的表現(xiàn)形式為一組包含在大括號“{}”中的鍵值對，每個鍵值對為一個字典元素，每個字典元素通過逗號分隔，每個鍵值對通過“:”分隔。字典的值可以是任意類型，但鍵不能是可變類型（例如，列表、字典、集合），并且鍵值對必須是唯一的。知識儲備1.創(chuàng)建字典使用大括號“{}”創(chuàng)建字典使用dict()函數(shù)創(chuàng)建字典#字典中存儲1個元素dict_demo1={'姓名':'李四'}#字典中存儲2個元素

dict_demo2={'年齡':20,'性別':'男'}在使用大括號“{}”創(chuàng)建字典時，只需要將元素以“鍵:值”形式存儲到大括號中，每個鍵值對之間使用逗號進行分隔。info=dict(name='李朋',age=21,addr='北京')print(info)在使用dict()函數(shù)創(chuàng)建字典時，需要將鍵和值使用“=”進行連接后傳入dict()函數(shù)。知識儲備掌握訪問字典元素的方式，能夠通過指定鍵和get()方法訪問字典元素學(xué)習目標2.訪問字典元素知識儲備2.訪問字典元素（1）通過指定的鍵訪問字典元素因為字典中的鍵是唯一的，所以可以通過字典的鍵獲取對應(yīng)的值。color_dict={'purple':'紫色','green':'綠色','black':'黑色'}print(color_dict['purple']) #獲取鍵purple對應(yīng)的值知識儲備2.訪問字典元素（2）通過get()方法訪問字典元素get()方法可以根據(jù)指定的鍵從字典中訪問對應(yīng)的值，若指定的鍵不存在，則返回默認值。dict.get(key[,default])語法格式key：表示要訪問字典中的鍵。default：表示設(shè)置的默認值，若未設(shè)置默認值，則默認為None。知識儲備掌握字典的內(nèi)置方法，能夠添加、修改、刪除和查看字典中的元素學(xué)習目標3.字典的內(nèi)置方法知識儲備3.字典的內(nèi)置方法（1）字典元素的添加和修改在使用update()方法修改或添加元素時，需要將要修改的或要添加的元素以“鍵=值”的形式傳入到update()方法。add_dict={'stu1':'李明','stu2':'趙剛'}add_dict.update(stu2='趙軍') #使用update()方法修改元素add_dict.update(stu3='李思') #使用update()方法添加元素通過“字典[鍵]=值”可以根據(jù)指定鍵修改或添加元素，若要添加的鍵已存在，則會修改字典中對應(yīng)鍵的值。add_dict={'stu1':'李明','stu2':'趙剛'}add_dict['stu2']='趙軍' #通過指定鍵修改元素add_dict['stu3']='李思' #通過指定鍵添加元素知識儲備3.字典的內(nèi)置方法（2）刪除字典元素pop()方法用于根據(jù)指定鍵刪除字典中的元素，若刪除成功，該方法返回剛剛刪除的元素。per_info={'001':'張三','002':'李四','003':'王五','004':'趙六',}print(f'刪除的數(shù)據(jù)：{per_info.pop("001")}')popitem()方法用于刪除字典中的最后一個元素，若刪除成功，該方法會返回剛剛刪除的元素。per_info={'001':'張三','002':'李四','003':'王五','004':'趙六'}print(f'刪除的數(shù)據(jù)：{per_info.popitem()}')clear()方法用于清空字典中的元素。per_info={'001':'張三','002':'李四','003':'王五','004':'趙六',}per_info.clear()知識儲備3.字典的內(nèi)置方法（3）查看字典使用items()方法可以查看字典中所有的鍵值對。items()方法會返回一個dict_items對象，該對象支持迭代操作，我們可以通過for語句遍歷dict_items對象中的鍵值對并以(key,value)的形式顯示。foriinper_info.items():print(i)per_info={'001':'張三','002':'李四','003':'王五'}print(per_info.items())知識儲備3.字典的內(nèi)置方法（3）查看字典使用keys()方法可以查看字典中所有的鍵。keys()方法會返回一個dict_keys對象，該對象也支持迭代操作，我們可以通過for語句遍歷輸出字典中所有的鍵。foriinper_info.keys():print(i)per_info={'001':'張三','002':'李四','003':'王五'}print(per_info.keys())知識儲備3.字典的內(nèi)置方法（3）查看字典使用values()方法可以查看字典中所有的值。values()方法會返回一個dict_values對象，該對象支迭代操作，我們可以使用for語句遍歷輸出字典中所有的值。foriinpe