《Python基础教程》学习笔记 – Lesson02：列表和元组

奇忠诚

　　在Python中最基本的数据结构是序列(sequence)，第一个索引从0开始；
　　
　　在Python中，索引可以是负数，-1表示最后一个元素(倒数第一)，-2表示倒数第二个元素；
　　
　　例如：
　　
　　
　　通用序列操作
　　
　　索引(indexing)、分片(sliceing)、加(adding)、乘(multiplying)，判断某个元素是否属于该序列成员、此外，还有计算序列长度，找出最大或最小元素的内建函数；
　　
　　索引
　　
　　从 0 开始递增，例：
　　
　　如果索引是负数，则会从最右边开始，也就是从最后第一个元素开始计数，例：
　　
　　序列到 -5 的时候就是最后一个元素了(从右向左)，等同于序列 0 ；
　　例：我们输入一个年份，只对最后 2 位感兴趣；
　　
　　这里使用 : 表示取一定范围的元素，2:4 表示获取第 3 个和第 4 个元素；
　　例：输入年月日，以月/日/年的英文+数字形式打印出日期；
　　代码：
　　
　　
　　运行结果：
　　
　　
　　分片
　　
　　可以使用分片操作( : )来访问一定范围内的元素，例：
　　
　　注意：分片操作，第一索引元素是包括其自身在分片内的，而第二个索引元素是不包括其自身在内的，类似数学上的半开区间 [a, b)；
　　例：
　　
　　在分片操作中如果要取得最后一个元素，可以把第二个索引的最大值加一(以这个例子来说就是numbers[9,10])；
　　注意：如果分片中，左边的索引比右边出现的晚，结果就是一个空序，例：
　　
　　另外要取得的分片部分包括结尾元素，那么只需空置最后一个索引：     

　　这种方法同样适用于序列的开始以及整个序列：
　　
　　例，输入一个URL(假设形式为http://www.somedomainname.com)，提取域名；
　　
　　
　　步长
　　在进行分片的时候，默认步长(step length)是1，通常是隐式设置的，这里可以手动设置；步长可以为负数，那么它将会从右到左提取元素；
　　例：
　　
　　个人分析，其实就是设步长为n，分片起始地索引为f，分片结束索引为l，目前正在执行的索引序列为t，那么它的执行过程就是：
　　如果n为正值(伪代码)：
　　loop p1:
　　t = f;
　　if t < l then
　　  (print numbers[t]);
　　  t = t + n;
　　else goto ...
　　goto p1
　　如果n为负值(伪代码)：
　　loop p1:
　　t = f;
　　if t > l  then
　　  (print numbers[t]);
　　  t = t + n;
　　else goto ...
　　goto p1
　　
　　序列的相加和乘法
　　通过使用加号可以进行数列的连接操作：
　　用过数字x乘以一个序列，会产生一个新序列，原来的序列将被重复x次；
　　例：
　　
　　如果要初始化一个空列表，可以使用Python内建值：None，例：
　　
　　例：读取用户输入的一条信息，然后再屏幕上横向居中显示一个矩形，矩形中间显示刚才输入的信息；
　　代码：
　　
　　运行结果：
　　
　　这里的screen_width = 102 是我的屏幕宽度，矩形的宽度比文字宽度大6，每边多3个位置，用来排版的；
　　
　　成员资格
　　为了检查一个值是否在序列中，可以使用in运算符，这个运算符检测某个条件是否为真，然后返回相应的值，例：
　　
　　最后是检查字符串，字符串最小的单位是字符，所以检测'$$'和空格都能查到(只要是连续的字符)，但是查找'空格+!'是查不到的；
　　再看一个例子：查看输入的用户名和PIN号码是否存在数据列表中；
　　代码：
　　
　　运行结果：
　　
　　
　　长度、最小值和最大值
　　
　　len函数返回序列中包含元素的数量；
　　min和max函数分别返回序列中最大和最小的元素；
　　例：
　　
　　
　　列表
　　
　　list函数
　　因为字符串不能像列表一样被修改，所以有时候根据字符串创建列表会很有用：
　　
　　
　　基本的列表操作
　　

• 元素赋值
  

　　使用索引标记来为某个特定的元素赋值，例：
　　
　　

• 删除元素
  

　　使用del语句实现，例：
　　
　　

• 分片赋值
  

　　例：
　　
　　
　　numbers[1:1] = [2, 3, 4] 用来在索引1的位置插入几个数；
　　
　　列表方法
　　

• append
  

　　用于在列表尾部追加新对象，例：
　　
　　

• count
  

　　统计某个元素在列表中出现的次数，例：
　　
　　

• extend
  

　　在列表末尾追加另一个序列中的多个值，例：
　　
　　extend和字符串连接符+的区别是，+并不会修改原来的某个列表，而是创建一个副本存储新列表，另外也可以使用a[len(a):] = b的方式扩展列表a，不过可读性不如使用extend函数；
　　

• index
  

　　用于找出某个值的第一个匹配索引位置，例：
　　
　　如果未找到，触发一个异常；
　　

• insert
  

　　将对象插入到列表中，例：
　　
　　insert方法不会替换原有数据，它可以在指定位置添加对象，insert的方法也可以用分片赋值来实现，不过可读性不强；
　　

• pop
  

　　该方法会移除列表中的一个元素(默认是最后一个)，并且返回该元素的值，例：
　　
　　pop()方法会修改原有列表，pop()方法会移除一个元素；
　　使用pop可以实现常见的数据结构：栈，即：后进先出LIFO；在Python中没有所谓的入栈(push)方法，但是可以使用append方法来代替，例：
　　
　　如果要实现先进后出(FIFO)，可以使用insert(0,x)代替append方法，这里意思每次在序列最前端插入数据，每次pop()的数据就是最先存入的数据；或者继续使用append，但必须使用pop(0)来代替pop()，这里的表示，依然使用append在列表后面添加数据，但是pop(0)则是每次在列表最前端弹出数据，也就实现了最先存入的数据先被取出，例：
　　
　　不过最好的解决方案是使用collection模块中的deque对象；
　　

• remove
  

　　用于移除列表中某个值的第一个匹配项，例：
　　
　　值得注意的是，remove()是一个没有返回值的方法；
　　

• reverse
  

　　将列表中的元素反向存放，例：
　　
　　reverse()方法并不返回值，如果要对一个列表反向迭代(并不修改原来列表)，可以使用reversed()函数，它返回一个迭代器(iterator)对象，然后使用list()函数可把返回的对象转换成列表；
　　

• sort
  

　　对列表进行排序，这个排序结果是直接保存在原列表的(2.3版以前不修改原序列，而是返回一个副本)，例：
　　
　　
　　如果要保存原来的列表，可以这样：
　　
　　不要执行类似如下的操作：
　　
　　sort()方法在2.3版本后直接修改原有列表，而且它并不返回值；
　　还要注意，不要使用y =  x，进行列表赋值，来保存原有列表，这是没用的，它实际会让他们指向同一个列表(地址)，因为传递的是指针，例：
　　
　　另外，可以使用sorted()函数获取已排序的列表副本，例：
　　
　　它会返回一个已排序的列表，而不会去修改原有列表；
　　

• 高级排序
  

　　如果希望元素按照特定方式排序，可以通过compare(x, y)的形式自定义比较函数，compare(x, y)函数会在x > y时返回1，x < y时返回-1，x = y时返回0，内建函数cmp()，提供了比较函数的默认实现方式，例：
　　
　　关键字参数key，可以指定关键字进行排序，如果要按元素长度排序可以，可以指定key=len，例：
　　
　　int型不存在长度对比，他都是根据系统平台来说的：16/32位；
　　另一个关键字参数reverse是简单的布尔值，用来判断是否进行反向排序，例：
　　
　　
　　元组：不可变序列
　　
　　元组与列表一样，也是一种序列，唯一不同是元组不能修改(字符串也是如此)，创建元组的语法很简单：如果用逗号分隔了一些值，那么就自动创建了元组，例：
　　
　　要创建一个元素的元组，可以逗号后面什么都不加，空元组直接写()即可，另外注意长度为1的元组和非元组的区别；
　　
　　tuple函数
　　
　　把一个序列转换为元组，类似list()把序列转换为列表，如果参数就是元组，那么就会被原样返回，例：
　　
　　元组也可以进行分片操作；