数据结构

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Python 提供了一些基本的数据结构：

字符串
列表
元组
字典
集合

他们都是可迭代的类型，迭代是一种数学概念，指的是重复反馈过程的活动，对于计算机程序来讲，就是执行重复的循环，而 for 循环需要一个迭代类型的数据才能够进行循环操作，同时迭代又可分为有序和无序

有序的序列指的是字符串，列表，元组，指它们的成员都是有序排列，并且可以通过下标偏移量访问它们的每一个成员，无序的序列指的是字典、集合，它们的成员排列是无序的，不能通过下标访问成员

下标

下标也叫索引，可以通过[索引值]操作符访问序列中的每一个或多个成员，下标都是从 0 开始从左到右递增，但 Python 也提供了反向索引，从 -1 开始从右到左递减

字符串

字符串是一堆字符组成的序列，通过单引号或双引号定义，字符串属于不可变序列类型

foo = 'hello'
bar = "helloworld"
foo[4] # o

字符串常用方法

判断类

string.isspace()：只有空格则返回 True
string.isalnum()：至少有一个字符，并且所有的字符都是字母或数字则返回 True
string.isalpha()：至少有一个字符，并且所有的字符都是字母则返回 True
string.isdecimal()：只包含数字则返回 True，全角数字，不能判断小数
string.isdigit()：只包含数字则返回 True，全角数字，Unicode，转义数字，不能判断小数
string.isnumeric()：只包含数字则返回 True，全角数字，中文数字，不能判断1.
string.istitle()：如果 String 是标题化（每个单词的首字母大写）则返回 True
string.islower()：所有的字符都是小写则返回 True
string.isupper()：素有的字符都是大写则返回 True

查找和替换类

string.count(c)：返回子串在字符串中出现的次数
string.startswith(str)：检查字符串是否以 str 开头，是就返回 True
string.endswith(str)：检查字符串是否以 str 结尾，是就返回 True
string.find()：查找字符串出现的索引位置，不存在则返回 -1
string.rfind()：查找反向索引，不存在则报错
string.index()：查找字符串出现的索引位置，不存在则报错
string.rindex()：查找反向索引，不存在则报错
string.replace(old_str, new_str)：替换指定字符串，返回新的字符串

大小写转换

string.capitalize()：将字符串第一个字符转为大写
string.title()：将字符串中的每一个单词首字母转为大写
string.lower()：所有的字符转换位小写
string.upper()：所有的字符转换为大写
string.swapcase()：反转所有的字符大小写

文本对齐

string.ljust(width)：返回左对齐的字符串，并用空白字符填充长度至 width 的新字符串
string.rjust(width)：返回右对齐的字符串，并用空白字符填充长度至 width 的新字符串
string.center(width)：返回居中对齐的字符串，并用空白字符填充长度至 width 的新字符串

去除空白字符

string.lstrip()：去除左边开始的空白字符
string.rstrip()：去除右边开始的空白字符
string.strip()：去除左右两边空白字符

拆分和连接

string.partition(str)：
string.rpartition(str)：
string.split(str)：将一个字符串拆分成一个列表返回
string.splitlines(str)：
str.join(seq)：将字符串作为分隔符，拼接可迭代类型并返回新字符串

字符串的转义

Python 会将字符串中的\看做成转义符号，用来表示一些不能够显示的特殊符号，比如将\n看作成一个换行

列表

列表（List）是 Python 中使用最频繁的数据类型，在其他语言中叫做数组，列表属于可变序列类型，可以通过赋值运算符修改成员，列表专门用于存储一串数据，用[]来定义，数据之间用,分隔，可以存放不同类型数据

name_list = ["zs", 23, "男"]
name_list[1] # 23

列表常用方法

list.index(value)：获取元素在列表中的索引，如果有则返回索引值，没有则报错
list.append(value)：追加一个元素到列表末尾
list.insert(index, value)：指定位置添加一个元素
list.extend(iterable)：该方法接收一个迭代器类型，会将该迭代器中的元素添加到列表
list.remove(value)：移除第一次出现的指定值
list.pop()：默认移除列表中最后一个元素，并返回该元素，也可以指定索引，移除并返回该元素
list.clear()：移除所有的元素
list.sort(<reverse=True>)：对列表中的元素进行升序/降序排序
list.reverse()：反转列表中所有的元素
list.count(value)：返回列表中元素出现的次数
del list[index]：通过del关键字移除指定元素

元组

元组（Tuple）和列表类似，属于不可变序列类型，不能通过赋值运算符来修改成员，通过()来定义，元组只包含一个元素时，需要在元素后面添加一个逗号

id = (101, 102)
id[0] # 101

元组常用方法

tuple.count(value)：返回一个数据在元组中出现的次数
tuple.index(value)：返回元素在元素中的索引

字典

字典（dictionary）是除列表之外最灵活的数据类型，字典也可以存储多个数据，只不过是以键值对形式来存储数据的，通过{}定义，且键值对必须用:分割，键必须是不可变类型。字典属于无序类型，通过键来访问成员

foo = {
  "name": "foo",
  "age": 21
}
foo["name"]  # 取出键对应的值，如果指定键不存在则报错

提示

字典是一种无序的数据集合，用 print 函数打印字典时并不会按照定义的顺序一样输出

字典常用方法

dic.get(key, 默认值)：返回 key 对应的值，不存在就返回默认值
dic.pop(key)：移除指定键的值
dic.update(temp_dict)：合并字典，如果有相同的键值对，会被覆盖掉
dic.clear()：清空字典

集合

Python 的集合，和数学中的集合一样，用于保存不重复的元素，每一个元素都是唯一的，Python 将每个集合元素放入{}中，元素通过,分隔，集合只能存储不可变类型，否则会抛出 TypeError

{1, 2, 3, 4}

即使在集合中存储了相同的元素，但是集合只会保留一份

>>> {1, 2, 3, 4, 1}
{1, 2, 3, 4}

警告

使用{}创建集合时，如果只有一个元素，必须在元素后面加上,

除了使用{}创建集合以外，还可以通过 Python 提供的内置函数 set 来创建，set 函数会将可迭代对象转换成集合，比如：

>>> set("hello")
{"h","e","l","l","o"}

由于集合是无序的，无法通过下标访问，只能被当作迭代对象遍历

set 集合操作

set 集合可以通过 add 方法实现增加元素，但是必须是不可变类型

同样的,也提供了 remove 方法删除元素，如果不存在则会抛出 KeyError 错误，如果不想抛出错误，也可以使用 discard 方法，使用效果和 remove 一样

集合的运算

集合最常用的操作就是做一些数学上的交集，并集，差集以及对称差集运算

操作	运算符	含义
交集	&	取公共元素
并集	\|	取所有元素
差集	-	取一个集合中另一个集合没有的元素
对称差集	^	取两个集合中不属于两个集合的交集的元素

可变和不可变类型

Python 中一切皆对象，可变指的是对象的内容可变，而不可变是指对象的内容不可变，比如字符串的内容不可变，列表的内容可变，元组的内容不可变

切片操作

切片是 Python 提供的一种高级语法，用来取出有序序列类型的指定数据，比如：字符串、列表、元组，切片通过索引来指定范围，从一个大的序列类型切出小的序列类型数据

slice[开始索引:结束索引:步长]

步长用于指定隔几个索引取一次数据，可以省略不写，默认为 1，当步长为正时，从左至右切片，为负时，从右至左切片

str = "0123456789"
str[2:6] # 2345
str[2:] # 23456789
str[:4] # 0123
str[:] # 0123456789
str[::2] # 02468
str[1::2] # 13579
str[::-1] # 9876543210
str[-1:-6] # 98765