Python中的一切都是对象。每个对象都有自己的数据属性和与之关联的方法。为了有效和恰当地使用一个对象,我们应该知道如何与它们交互。
列表、元组和集合是三种重要的对象类型。它们的共同点是它们都被用作数据结构。为了创建健壮且性能良好的产品,必须非常了解编程语言的数据结构。
在这篇文章中,我们将看到这些结构如何收集和存储数据,以及我们可以对它们进行的操作。我们将看到它们之间的异同。
让我们先简要解释一下这些对象是什么。然后我们将对每个例子进行详细说明。
List是Python中的一个内置数据结构。它用方括号中的数据点集合表示。列表可用于存储任何数据类型或不同的数据类型。列表是可变的,这也是它们如此常用的原因之一。元组是用逗号分隔并用括号括起来的值的集合。与列表不同,元组是不可变的。不变性可以看作元组的识别特征。Set是不同的不可变对象的无序集合。集合包含唯一的元素。虽然集合是可变的,但是集合的元素必须是不可变的。没有与集合的元素相关联的顺序。因此,它不像列表那样支持索引或切片。
我们现在对这些容器有了基本的了解。下面的示例将介绍如何与这些对象交互。
1.列表与集合我们可以根据字符串中的字符创建列表或集合。要使用的函数是list和set函数。
text = "Hello World!"print(list(text))['H', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ', 'W', 'o', 'r', 'l', 'd', '!']print(set(text)){'H', 'W', 'o', ' ', 'l', 'r', '!', 'e', 'd'}结果列表和集合对象的区别:
列表包含所有字符,而集合只包含唯一字符。列表是根据字符串中字符的顺序排序的。集合的元素并没有顺序。2.列表与集合索引在前面的例子中,我们看到集合不具有顺序。因此,我们不能像处理列表那样对集合进行切片或索引。
text = "Hello World!"list_a = list(text)print(list_a[:2])['H','e']set_a = set(text)print(set_a[:2])TypeError: 'set' object is not subscriptable对集合进行切片或索引会引发类型错误,因为这是与集合对象类型的属性相关的问题。
3.列表与元组列表和元组的区别在于易变性。与列表不同,元组是不可变的。例如,我们可以向列表添加项,但元组不行。
list_a = [1,2,3,4]list_a.append(5)print(list_a)[1,2,3,4,5]tuple_a = (1,2,3,4)tuple_a.append(5)AttributeError: 'tuple' object has no attribute 'append'更改集合的函数(例如append、remove、extend、pop)不适用于元组。
4.元组中的可变元素不变性可能是元组最具识别性的特征。元组确定后不能改变。
tuple_a = (3, 5, 'x', 5)tuple_a[0] = 7 # 错误虽然元组是不可变的,但是它们可以包含可变的元素,比如列表或集合。
tuple_a = ([1,3], 'a', 'b', 8)tuple_a[0][0] = 99print(tuple_a)([99, 3], 'a', 'b', 8)5.Del函数Del函数代表delete,因此它用于从集合中删除项。它接受要删除的项的索引。
由于集合是无序的,因此它们中没有项的索引。因此,del函数不能用于集合。
list_a = [1, 2, 3, 4]del(list_a[0])print(list_a)[2, 3, 4]注意:有两种方法可以索引列表:
自始至终:0,1,2,3从尾到头:-1,-2,-36.Remove函数与del函数不同,remove函数可用于列表和集合。我们传递要删除的项而不是其索引。
list_a = ['a','b',3,6]list_a.remove('a')print(list_a)['b', 3, 6]set_a = {'a','b',3,6}set_a.remove('a')print(set_a){3, 6, 'b'}7.Discard函数Discard也可用于从集合中移除项。但是列表没有discard属性。
当我们试图删除一个不在集合中的项目时,我们会观察到“remove”和“Discard”之间的区别。Remove将引发一个错误,但discard不会发生任何操作。
# removea = {1,2,3}a.remove(5)KeyError: 5# Discarda = {1,2,3}a.discard(5)print(a){1,2,3}8.Pop函数Pop函数可用于列表和集合。但是,它在列表和集合上的工作方式不同。
默认情况下,pop函数从列表中删除最后一项并返回它。因此,我们可以把它赋给一个变量。我们可以将索引传递给pop函数,删除特定索引处的元素。例如,pop(-2)将从末尾删除第二项。
list_a = ['a','b',3,6,4]item = list_a.pop()print(list_a)['a', 'b', 3, 6]print(item)4在集合上使用时,pop函数会删除任意项,因为集合中没有索引或顺序。
set_a = {'a','b',3, 6, 4}item2 = set_a.pop()print(set_a){4, 6, 'a', 'b'}print(item2)39.元组或元组列表这些集合对象可以从一个集合对象转换为另一个集合对象。如名称所示,要使用的函数是list、tuple和set。
a = [1,2,3,'a',1,3,5]print(tuple(a))(1, 2, 3, 'a', 1, 3, 5)print(set(a)){1, 2, 3, 5, 'a'}b = {'a',1, 4, 8}print(list(b))[8, 1, 4, 'a']print(tuple(b))(8, 1, 4, 'a')10.添加新项目由于元组是不可变的,我们只能向列表或集合添加新项。
例如,append方法在列表末尾添加一个项。由于集合没有结束或开始的概念,我们不能使用append方法。对于集合,add方法用于添加新项。
a = [1,2,3]a.append(4)print(a)[1,2,3,4]b = {1,2,3}b.add(4)print(b){1,2,3,4}11.将项目插入列表insert函数还用于向列表中添加元素。但是,它允许指定新元素的索引。例如,我们可以在列表的开头添加一个新元素(index=0)。
a = [1, 2, 3, 4, 5]a.insert(0, 'a')a['a', 1, 2, 3, 4, 5]因为它需要索引,所以不能对集合使用insert函数。
12.组合两个对象在某些情况下,我们需要将属于同一个类型的项组合到一起。我们有多个选择来组合列表、元组和集合的对象。
“+”运算符可用于添加列表或元组,但不能用于添加集合。
a = [1,2,3]b = [11,32,1]print(a + b)[1, 2, 3, 11, 32, 1]print(tuple(a) + tuple(b))(1, 2, 3, 11, 32, 1)我们可以用并集运算符合并两个集合。将删除重复的元素。
a = {1,2,3,4}b = {1,5,6}print(a.union(b)){1, 2, 3, 4, 5, 6}在创建空字典时,我们需要记住这一点。如果我们只使用大括号,里面什么也没有,Python会认为它是一个空字典。我们可以使用set函数创建一个空集。
a = {}print(type(a))<class 'dict'>b = set()print(type(b))<class 'set'>c = set({})print(type(c))<class 'set'>13.排序只有拥有顺序我们才能谈分类。因此,排序适用于列表和元组。集合无法排序,因为没有顺序。
sort函数修改应用它的对象。因此,我们只能在列表中使用它。元组是不可变的,所以我们不能对它们进行排序。
a = [3,1,5,2]a.sort()print(a)[1, 2, 3, 5]但是,我们可以对元组使用sorted函数。它创建一个排序的列表,其中包含任何iterable。所以我们可以使用它来创建一个基于元组的排序列表。
b = (6,1,4,2)print(sorted(b))[1,2,4,6]sort:对对象进行排序,但不返回任何内容。sorted:返回iterable中已排序项的列表,但不修改原始对象。14.更新集合update方法可用于通过其他iterables中的项更新集合。由于集合的性质,更新时会删除重复项。
a = {'x', 1, 4}b = [3, 4, 1]c = ('x', 'y', 'z')a.update(b,c)print(a){1, 3, 4, 'y', 'z', 'x'}15.长度和计数len函数返回集合的长度(即项目数)。它适用于列表、元组和集合。
count函数可用于计算特定元素的出现次数。它只用于列表和元组。由于集合不包含任何重复项,因此所有项的计数均为1。
a = [1,4,5,6,1]b = (3,4)c = {1,2,3,4}print(len(a), len(b), len(c))5 2 4print(a.count(1), b.count(3))2 1结论我们已经讨论了Python中3种基本数据结构之间的异同。
有更多的方法和操作可以在这些对象上工作。例如,列表生成式在数据分析和操作中非常有用: 。
全面理解数据结构是非常重要的,因为它们是任何编程语言的基本组成部分。它们也是设计算法的关键因素。