《Python程序設(shè)計》 課件 項目5 列表與元組應(yīng)用

項目5列表與元組應(yīng)用了解常用的組合數(shù)據(jù)類型01理解序列的基本概念及序列的特點02理解列表的基本概念03知識目標(biāo)掌握列表的常用內(nèi)置函數(shù)和方法04理解列表推導(dǎo)式的基本概念05理解元組的基本概念06理解列表與元組的區(qū)別07能夠掌握列表的創(chuàng)建01能夠掌握列表元素的訪問、列表的循環(huán)遍歷02能夠掌握使用常用內(nèi)置函數(shù)和方法操作列表03能力目標(biāo)能夠完成列表中增加、修改、刪除列表元素等操作04能夠完成嵌套列表的創(chuàng)建、嵌套列表元素的訪問05能夠完成元組的創(chuàng)建06能夠完成元組元素的訪問07目錄演講比賽評分系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)1快遞超市管理系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)2任務(wù)提出01任務(wù)分析02知識準(zhǔn)備03任務(wù)1演講比賽評分系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)實現(xiàn)04任務(wù)總結(jié)05任務(wù)提出Part.01提出任務(wù)1.

某演講比賽有11位評委為選手打分，選手的最終得分計算規(guī)則是：去掉一個最高分、去掉一個最低分，然后計算剩下所有得分的平均分，平均分即為該選手的最終得分。2.設(shè)計一個簡單的比賽評分系統(tǒng)，實現(xiàn)求某位選手最終得分，如圖所示。任務(wù)分析Part.02任務(wù)分析1.創(chuàng)建Python程序Score.py。2.創(chuàng)建一個列表用來保存選手的所有得分。3.找到列表中的最高分和最低分。4.計算列表中剩下的所有得分的平均值，即為選手的最終得分。5.測試運行程序，并通過輸出結(jié)果檢驗程序。

本任務(wù)涉及到對多個評委的打分進行處理，需要創(chuàng)建列表用于保存和處理所有的得分，具體的任務(wù)實施分析如下：知識準(zhǔn)備Part.03序列01列表02列表的循環(huán)遍歷03知識準(zhǔn)備列表的排序04常見的序列類型01序列的特點02常用的序列操作035.1序列組合數(shù)據(jù)類型是將多個相同數(shù)據(jù)類型或不同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)組成的一個整體，根據(jù)數(shù)據(jù)組合方式不同，Python的組合數(shù)據(jù)類型可分為以下三種：序列類型、集合類型和字典類型。常見的序列類型在Python的內(nèi)置數(shù)據(jù)類型中，序列是由一組有序的數(shù)據(jù)元素排列的集合，可以通過元素在序列中的位置操作其元素，即通過索引（也稱下標(biāo)）的方式操作序列中的一個或若干個數(shù)據(jù)元素。Python中常見的序列類型有列表（list）和元組（tuple），也包括前面講到的字符串（string）類型。支持雙向索引序列的特點正向遞增的正數(shù)索引：自左向右，從0開始，第二個元素的索引是1，依此類推；反向遞減的負(fù)數(shù)索引：自右向左，從-1開始，倒數(shù)第二個元素的索引為-2。字符串中元素的索引列表中元素的索引序列類型有著一些通用的特定操作，即字符串、列表、元組這些序列類型有著一樣的序列元素的操作方式，如下所示。常用的序列操作通過正向索引、反向索引訪問序列中的一個元素。通過切片訪問序列中的部分元素。多個序列相加、序列與數(shù)字相乘，然后得到新的序列。使用成員運算符in和notin來判斷序列中是否包含某元素。使用in運算符判斷時，如果序列中包含某元素則返回結(jié)果為True，否則為False；而notin運算符則正好相反。序列的常用內(nèi)置函數(shù)和方法。序列的常用內(nèi)置函數(shù)和方法，如表所示。常用的序列操作函數(shù)/方法語法格式說明內(nèi)置函數(shù)len(序列)計算序列的長度max(序列)返回序列的最大元素min(序列)返回序列的最小元素sum(序列,start=0)計算序列中所有元素的和，第2個參數(shù)start為可選參數(shù)，指定和的起始值，默認(rèn)為0方法序列.index(元素)查找元素在序列中第一次出現(xiàn)的位置索引序列.count(元素)統(tǒng)計元素在序列中出現(xiàn)的次數(shù)列表的創(chuàng)建01訪問列表元素02常用列表操作035.2列表Python中列表（list）類似于其他語言的數(shù)組，可以由一組不同數(shù)據(jù)類型的元素組成，且數(shù)據(jù)元素可以是任意類型，既可以是整型、浮點、布爾等簡單數(shù)據(jù)類型，也可以是字符串、列表、元組、字典等組合數(shù)據(jù)類型。列表的創(chuàng)建創(chuàng)建列表的有三種常用的方式：使用中括號[]使用內(nèi)置函數(shù)list()使用列表推導(dǎo)式列表的創(chuàng)建1.使用中括號[]使用中括號創(chuàng)建列表時，將每個列表元素用逗號分隔后，放到中括號“[]”中，語法格式如下：

列表變量名=[元素1,元素2,……]2.使用內(nèi)置函數(shù)list()使用內(nèi)置函數(shù)list()創(chuàng)建列表時，函數(shù)接收的參數(shù)必須是一個可迭代類型的數(shù)據(jù)，例如字符串、列表等類型的數(shù)據(jù)，語法格式如下：

列表變量名=list(可迭代類型的數(shù)據(jù))創(chuàng)建列表，示例代碼如下：列表的創(chuàng)建程序運行結(jié)果列表的創(chuàng)建3.使用列表推導(dǎo)式列表推導(dǎo)式是可以利用range()函數(shù)、元組、字典和集合等可以迭代循環(huán)的數(shù)據(jù)類型，用于快速生成一個滿足指定需求的列表，語法格式如下：[表達式for迭代變量in可迭代對象[if條件表達式]]列表推導(dǎo)式的執(zhí)行過程是，用for循環(huán)遍歷可迭代對象，逐一將迭代對象的數(shù)據(jù)元素賦值給迭代變量，然后由包含迭代變量的表達式進行運算，最后將運算結(jié)果追加到列表中。如果使用if條件表達式，則是僅當(dāng)if條件表達式為True時，才將迭代變量用于表達式運算。創(chuàng)建列表，包含數(shù)字0-9的平方數(shù)列表的創(chuàng)建程序運行結(jié)果創(chuàng)建列表，包含整數(shù)0-100中可以被3和5整除的所有數(shù)字程序運行結(jié)果訪問列表元素1.使用索引，通過正向索引、反向索引的方式訪問列表中一個指定位置的元素，語法格式如下：列表變量名[索引],……]程序運行結(jié)果使用索引方式訪問列表元素，示例代碼如下：訪問列表元素2.使用切片，列表支持切片截取列表中的部分元素，語法格式如下：列表變量名[起始:結(jié)束:步長]切片截取從起始索引到結(jié)束索引的元素，如果步長是大于1的數(shù)，那么會跳過某些元素。注意：選取的區(qū)間左閉右開，不包含結(jié)束索引的元素程序運行結(jié)果使用切片訪問列表元素，示例代碼如下：常用列表操作列表類型是序列的一種，支持使用常用內(nèi)置函數(shù)和序列的方法操作列表，也可以使用列表相加、列表與數(shù)字相乘等操作。此外，Python還提供了in和notin運算符，用于判斷列表中是否包含某元素，使用in運算符判斷時，如果存在則返回結(jié)果為True，否則為False。常用列表操作常用的列表操作，示例代碼如下：程序運行結(jié)果程序運行結(jié)果使用while循環(huán)01使用for循環(huán)025.3列表的循環(huán)遍歷使用while循環(huán)程序運行結(jié)果在使用while循環(huán)遍歷列表時，通常在while循環(huán)前面定義列表和循環(huán)用的變量i，然后使用i小于列表的長度做判斷條件，來限制循環(huán)執(zhí)行的次數(shù)。使用while循環(huán)遍歷列表，示例代碼如下：使用for循環(huán)程序運行結(jié)果在使用for循環(huán)遍歷列表時，依次將當(dāng)前循環(huán)對應(yīng)的列表元素賦值給for后面的變量，語法格式如下：for變量名in列表:

循環(huán)語句使用for循環(huán)遍歷列表，示例代碼如下：使用for循環(huán)使用for循環(huán)除了可以遍歷整個列表，也可以遍歷使用切片截取后的列表。程序運行結(jié)果使用for循環(huán)遍歷切片截取后的列表，示例代碼如下：5.4列表的排序列表中的元素可以進行升序、降序或者逆序排列。其中逆序就是將元素前后位置反轉(zhuǎn)，最前面的元素放到最后面，最后面的元素放到最前面。列表的排序比如，列表[6,5,3,2,8,9]升序排列后變?yōu)閇2,3,5,6,8,9]降序排列后變?yōu)閇9,8,6,5,3,2]逆序排列后變?yōu)閇9,8,2,3,5,6]列表的升降序排列可以使用sort()方法或者sorted()函數(shù)，逆序可以使用reverse()方法或者切片。列表的排序函數(shù)/方法語法格式說明sort()方法升序：列表.sort()降序：列表.sort(reverse=True)對原列表進行排序，即原列表會被排序后的列表覆蓋。sorted()函數(shù)升序：sorted(列表)降序：sorted(列表,reverse=True)有返回值，會返回一個新的有序列表，原列表沒有改變。reverse()方法列表.reverse()對原列表進行逆序排列，即原列表會被逆序后的列表覆蓋。使用切片列表[::-1]使用省略起始和結(jié)束的索引、步長為-1的切片，原列表沒有改變。列表的排序程序運行結(jié)果列表的升降序排列可以使用sort()方法或者sorted()函數(shù)。列表的排序操作，示例代碼如下：列表的排序逆序可以使用reverse()方法或者切片.程序運行結(jié)果列表的逆序操作，示例代碼如下：任務(wù)實現(xiàn)Part.04分析代碼01編寫代碼02任務(wù)實現(xiàn)分析代碼使用內(nèi)置函數(shù)max()和min()找出列表中最大值和最小值，即最高分和最低分。對分?jǐn)?shù)列表scores用sort()方法進行升序排列，第一個元素即為最低分，最后一個元素為最高分。通過分析任務(wù)要求可知，任務(wù)實現(xiàn)的步驟是：創(chuàng)建一個列表scores用來保存選手的所有得分，找到列表中的最高分和最低分，計算列表中剩下的所有得分的平均值，即為選手的最終得分。其中找列表中的最高分和最低分有以下兩種辦法：(1)啟動PyCharm，新建Python項目Chapter05，新建Python文件Score.Py(2)在Score文件的代碼編輯窗口，輸入如下代碼：編寫代碼程序運行結(jié)果(3)再創(chuàng)建第2個程序文件，在對話框中輸入文件名Score2。在Score2.py文件的代碼編輯窗口，輸入如下代碼：編寫代碼程序運行結(jié)果任務(wù)總結(jié)Part.05通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，全面的掌握了Python列表的創(chuàng)建、列表元素的訪問、常見的列表操作、列表的循環(huán)遍歷和列表的排序等內(nèi)容。在使用時需要注意以下幾點：創(chuàng)建列表除了可以使用中括號、內(nèi)置函數(shù)list()、列表推導(dǎo)式以外，還可以通過復(fù)制現(xiàn)有列表、使用extend()或+運算符連接列表、使用itertools模塊等方式來創(chuàng)建列表。Python中列表的索引是從0開始的，而不是從1開始。索引的取值范圍是0至列表長度-1，如果使用的索引值超出索引范圍時，程序會報索引越界錯誤。列表切片不包括結(jié)束索引對應(yīng)的元素。如果起始索引大于或等于結(jié)束索引，并且沒有指定負(fù)步長，那么切片將為空。不帶任何參數(shù)的切片將返回整個列表。默認(rèn)情況下，列表排序是基于列表中元素的升序排列。Python中還支持通過key參數(shù)來自定義排序依據(jù)，比如按照字符串長度、元素的某個屬性或其他復(fù)雜邏輯進行排序。任務(wù)提出01任務(wù)分析02知識準(zhǔn)備03任務(wù)2

快遞超市管理系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)實現(xiàn)04任務(wù)總結(jié)05任務(wù)提出Part.01提出任務(wù)設(shè)計一個簡單的快遞超市管理系統(tǒng)，用于對快遞超市的快遞進行管理與維護，主要包括添加快遞單號、刪除快遞單號、修改快遞單號、查詢快遞單號、退出系統(tǒng)等功能，系統(tǒng)界面如圖所示。任務(wù)分析Part.02任務(wù)分析1.創(chuàng)建Python程序ExpressManage.py。2.編寫程序完成功能界面顯示提示用戶選擇功能。3.創(chuàng)建一個列表用來保存所有的快遞單號。4.通過input()函數(shù)接收用戶的選擇。5.使用列表的基本操作完成用戶選擇的功能。6.測試運行程序，檢驗程序各項功能。

本任務(wù)主要實現(xiàn)的是快遞單號的管理，可以使用列表存儲所有的快遞單號；通過關(guān)鍵字、函數(shù)或方法對列表的元素完成添加、修改、刪除等操作，以實現(xiàn)對快遞單號的管理與維護，具體的任務(wù)實施分析如下：知識準(zhǔn)備Part.03管理列表元素01嵌套列表02知識準(zhǔn)備增加列表元素01刪除列表元素02修改列表元素035.5管理列表元素在Python中，列表是一個可變序列，允許增加、修改、刪除列表中的數(shù)據(jù)元素，常見的操作方法如表所示。管理列表元素分類關(guān)鍵字/函數(shù)/方法語法格式說明增加元素insert()方法列表.insert(index,object)在列表的指定位置index前插入數(shù)據(jù)元素append()方法列表.append(object)將數(shù)據(jù)元素追加到列表的末尾extend()方法列表1.extend(列表2)將列表2的數(shù)據(jù)元素一次性追加到列表1的末尾管理列表元素分類關(guān)鍵字/函數(shù)/方法語法格式說明刪除元素del關(guān)鍵字del列表[索引]刪除列表中指定索引的數(shù)據(jù)元素pop()方法列表.pop()刪除列表的最后一個元素列表.pop(索引)刪除列表中指定索引的數(shù)據(jù)元素remove()方法列表.remove(數(shù)據(jù))根據(jù)數(shù)據(jù)刪除，刪除列表中第一個出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的元素clear()方法列表.clear()清空列表的所有元素修改元素賦值運算符=列表[索引]=新值修改列表中指定位置的數(shù)據(jù)刪除元素del關(guān)鍵字del列表[索引]刪除列表中指定索引的數(shù)據(jù)元素增加列表元素增加列表元素，示例代碼如下：程序運行結(jié)果刪除列表元素刪除列表元素，示例代碼如下：程序運行結(jié)果程序運行結(jié)果修改列表元素修改列表元素，示例代碼如下：程序運行結(jié)果嵌套列表的創(chuàng)建與訪問01嵌套列表的循環(huán)遍歷02嵌套列表元素的操作035.6嵌套列表Python中，嵌套列表指的是一個列表中包含一個或多個子列表的情況。嵌套列表常用于表示二維數(shù)組、矩陣或更復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。嵌套列表的創(chuàng)建與訪問訪問嵌套列表中的元素，需要指定兩個索引：第一個索引用于選擇外部列表的元素（即子列表），第二個索引用于選擇子列表中的元素。程序運行結(jié)果嵌套列表的創(chuàng)建與元素的訪問，示例代碼如下：嵌套列表可以通過索引的方式獲取的元素，也可以通過單層while循環(huán)、for循環(huán)逐個獲取嵌套列表的子元素。嵌套列表的循環(huán)遍歷程序運行結(jié)果嵌套列表的單層循環(huán)遍歷，示例代碼如下：嵌套列表的多層循環(huán)遍歷，示例代碼如下：嵌套列表的循環(huán)遍歷程序運行結(jié)果嵌套列表允許添加、修改、刪除數(shù)據(jù)元素，與訪問元素類似，也可以通過指定兩個索引來修改嵌套列表中的元素。嵌套列表元素的操作程序運行結(jié)果嵌套列表元素的修改，示例代碼如下：任務(wù)實現(xiàn)Part.04分析代碼01編寫代碼02任務(wù)實現(xiàn)分析代碼選擇功能：可使用print()函數(shù)提供一個系統(tǒng)界面，并使用input()函數(shù)選擇功能。實現(xiàn)功能：根據(jù)用戶選擇的功能，分別執(zhí)行添加、刪除、修改快遞單號，可以通過列表list的append()方法、remove()方法、賦值等實現(xiàn)對列表元素（快遞單號）的添加、修改、刪除操作。結(jié)束：使用break跳出循環(huán)退出系統(tǒng)。通過任務(wù)分析，首先需要使用創(chuàng)建一個列表list用于保存所有的快遞單號。接著使用循環(huán)語句保障程序持續(xù)運行，然后可將快遞超市管理系統(tǒng)分為三個部分，選擇功能、實現(xiàn)功能與結(jié)束。(1)啟動PyCharm，在項目文件夾Chapter05中新建Python文件ExpressManage.Py

(2)在ExpressManage.py文件的代碼編輯窗口，輸入如下代碼：編寫代碼編寫代碼程序運行結(jié)果任務(wù)總結(jié)Part.05通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，全面的掌握了列表元素的增加、刪除和修改操作，以及嵌套列表的創(chuàng)建、訪問、遍歷、添加、修改、刪除等操作。在使用時需要注意以下幾點：在使用del關(guān)鍵字或pop()方法刪除列表中指定索引的元素時，注意索引的范圍是0至列表長度減1，使用索引值超出索引范圍時，程序會報“IndexError:listindexoutofrange”索引越界錯誤。使用remove()方法根據(jù)值刪除列表中第一個出現(xiàn)該數(shù)據(jù)值的元素時，如果參數(shù)值在列表中不存在，程序會報“ValueError:list.remove(x):xnotinlist”錯誤。嵌套列表中的外部列表和內(nèi)部列表都有自己的索引，因此需要通過兩個索引來訪問內(nèi)部列表的元素。切片操作在嵌套列表上同樣適用，但要注意切片是外部列表還是內(nèi)部列表的。對于大型嵌套列表，某些操作（如搜索、排序或遍歷）可能會變得非常慢。任務(wù)提出01任務(wù)分析02知識準(zhǔn)備03任務(wù)3中文數(shù)字轉(zhuǎn)換任務(wù)實現(xiàn)04任務(wù)總結(jié)05任務(wù)提出Part.01提出任務(wù)編寫程序，按照中文數(shù)字對照表，將輸入的阿拉伯?dāng)?shù)字轉(zhuǎn)換成大寫中文數(shù)字。比如：阿拉伯?dāng)?shù)字的“1到0”轉(zhuǎn)換成中文大寫的“壹到零”，效果如圖所示。任務(wù)分析Part.02任務(wù)分析1.創(chuàng)建Python程序ChineseNumber.py。2.創(chuàng)建元組按組存儲中文大寫數(shù)字。3.通過函數(shù)提示并接收用戶輸入的數(shù)字。4.通過循環(huán)遍歷，找到每位阿拉伯?dāng)?shù)字在元組中對應(yīng)的中文大寫數(shù)字。5.將阿拉伯?dāng)?shù)字轉(zhuǎn)成中文大寫數(shù)字，拼接到最終結(jié)果中。6.測試運行程序ChineseNumber.py，并通過輸出結(jié)果檢驗程序。本任務(wù)主要實現(xiàn)的是阿拉伯?dāng)?shù)字到中文大寫數(shù)字轉(zhuǎn)換，中文大寫數(shù)字是固定的十個數(shù)字，可以使用元組來按順序存放中文大寫數(shù)字，然后根據(jù)需要從元組中提取，具體的任務(wù)實施分析如下：知識準(zhǔn)備Part.03元組的創(chuàng)建與訪問01知識準(zhǔn)備創(chuàng)建元組01訪問元組元素025.7元組的創(chuàng)建與訪問在Python中，元組是一個不可變序列類型，通常用于存儲一組相關(guān)的值。元組中的元素可以是任何數(shù)據(jù)類型，并且元組一旦創(chuàng)建就不能被修改（即不能添加、刪除或更改元素）。元組的多個元素之間使用逗號分隔。元組的創(chuàng)建與訪問元組有兩種常用的創(chuàng)建方式：圓括號()和函數(shù)tuple()，如表所示。創(chuàng)建元組創(chuàng)建元組方式語法格式說明圓括號()創(chuàng)建不包含元素的空元組元素1,(元素1,)創(chuàng)建包含一個元素的元組，圓括號可以省略，逗號不能省略元素1,元素2，……(元素1,元素2，……)創(chuàng)建包含多個元素的元組，圓括號可以省略，逗號不能省略tuple()函數(shù)tuple()不傳參數(shù)，創(chuàng)建空元組tuple(iterable)參數(shù)iterable是一個可以迭代的類型，比如字符串、列表等使用圓括號方式創(chuàng)建元組，示例代碼如下：創(chuàng)建元組程序運行結(jié)果從上述代碼中可以看出，在使用圓括號創(chuàng)建一個元素的元組時，如果省略掉逗號，則會生成一個字符串類型的數(shù)據(jù)。使用tuple()函數(shù)創(chuàng)建元組，示例代碼如下：創(chuàng)建元組程序運行結(jié)果在使用函數(shù)tuple()創(chuàng)建元組時，如果不傳入?yún)?shù)，創(chuàng)建的是空元組；當(dāng)傳入字符串、列表等可以迭代的類型的參數(shù)時，可以將其他類型的序列元素轉(zhuǎn)成元組的元素。訪問元組的元素有以下幾種方式：使用索引方式訪問元組元素；使用切片訪問元組元素；通過while和for循環(huán)遍歷訪問元組元素。訪問元組元素元組的訪問方式與列表基本相同。但需要注意元組是一個不可變序列，即元組的元素不可修改，試圖添加、修改和刪除元組的元素都會報錯。訪問元組的元素，示例代碼如下：訪問元組元素程序運行結(jié)果任務(wù)實現(xiàn)Part.04分析代碼01編寫代碼02任務(wù)實現(xiàn)分析代碼根據(jù)前面的分析可知，首先創(chuàng)建元組num_tuple保存所有的中文大寫數(shù)字，按照從零到玖的順序，對應(yīng)元素的索引0-9；再使用input()函數(shù)接收用戶輸入的阿拉伯?dāng)?shù)字串；接下來是數(shù)據(jù)處理，使用for循環(huán)獲取每位數(shù)字字符，將其轉(zhuǎn)換成整數(shù)，取出該整數(shù)索引位置對應(yīng)的中文大寫數(shù)字，最后將所有的中文大寫數(shù)字連接起來，保存到字符串變量result中；最后輸出轉(zhuǎn)換后的中文大寫數(shù)字。(1)啟動PyCharm，新建Python項目Chapter05，新建P