python序列（二）

列表（list）

-

list的特點

1.有序
2.編號，可以通過編號訪問
3.可遍歷
4.可追加/可插入
5.可刪除/可以彈出
6.可修改
7.長度不定

list的定義：

1.使用中括號包含
2.每個元素之間使用逗號分隔
3.可包含任意數據類型

####訪問list
1.列表是有序的數據集，通過列表名[索引]的方式訪問列表中的元素
2.索引編號
3.從左向右依次為0，1，2，3，…，n – 1
4.從右向左一次為-1，-2，-3，…，-n
5.訪問元素的索引必須存在，否則報錯
6.元素修改
7.通過直接給 列表名[索引] 修改對應索引位置的值
8.修改元素的索引必須存在，否則報錯
9.刪除 del

使用for訪問列表中所有的元素

1.類型轉換
2.可以通過函數list將其他可遍歷的類型轉化為列表
3.使用range函數快速創建序列
4.range(end) 創建從0到end-1的連續整數組成的序列
5.range(start, end) 創建從start到end-1的連續整數組成的序列
6.range(start, end, step)創建從start到end-1的每間隔stop個整數組成的序列

列表常見操作

1.獲取list元素的數量

>>> nums = [1,2,3,True,False,['a','b','c'],'zhangsan']
>>> len(nums)
7

2.獲取list中元素最大值、最小值

最大值：max
>>> max_l1 = [1,22,33,44,3,4,5]
>>> max(max_l1)
44

獲取list中元素的最小值：
>>> max_l1 = [1,22,33,44,3,4,5]
>>> min(max_l1)
1

#####3.判斷元素是否在list中存儲

>>> l1
[1, 22, 11, 13, 12, 14]
>>> 1 in l1
True
>>> 10 not in l1
True

4.根據索引刪除list中對應元素

>>> l1
[1, 22, 11, 13, 12, 14]
>>>
>>> del l1[2]   
>>> l1
[1, 22, 13, 12, 14]

列表運算

• 四則運算
  • 加(+)
  • 必須為兩個list相加
  • 乘(*)
  • 必須一個為整數
• 練習：

  >>> l1 = [1,2,3]
  >>> l2 = [4,5,6]
  >>> l1 + l2
  [1, 2, 3, 4, 5, 6]
  >>> l1 *3
  [1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]
  >>> l2 *2
  [4, 5, 6, 4, 5, 6]

  ####按照規則獲取list中一部分元素生成新的list
  list[start:end:step]
  list[::step]
  list[start:end]
  list[:end]
  list[start:]
  list[:]
  切片的應用

• 復制數組

  >>> num=list(range(10))
  >>> num
  [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
  >>> nums_1 =num
  >>> nums_1[1]=20
  >>> num
  [0, 20, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
  >>> id(num)
  140243791733960 用id(num)表示內存地址

• 反轉

  >>> n1
  [0, 20, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
  >>>
  >>> n1[::-1]
  [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 20, 0]

• 獲取索引為偶數的元素組成的list

  >>> n1[::2]
  [0, 2, 4, 6, 8]

• 獲取索引為奇數的元素組成的list

  >>> n1
  [0, 20, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
  >>> n1[::3]
  [0, 3, 6, 9]

  列表函數

• append 添加元素到list最右側
• clear 清空list中的元素
• copy 復制list中的所有元素到新list中并返回
• count 計算list中存在相同元素的數量
• extend 將一個可遍歷數據中的所有元素追加到list后
• index 獲取元素在list中的位置
• insert 在list指定位置添加元素
• pop 彈出list中指定位置的元素（默認最右側）
• remove 移除list中指定的元素
• reverse對list中元素進行反轉
• sort 對list中元素進行排序

##幫助函數

>>> dir(list())
['__add__', '__class__', '__contains__', 
'__delattr__', '__delitem__', '__dir__', 
'__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__',
'__getattribute__', '__getitem__', '__gt__',
'__hash__', '__iadd__', '__imul__', '__init__',
'__init_subclass__', '__iter__', '__le__', 
'__len__', '__lt__', '__mul__', '__ne__', 
'__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', 
'__repr__', '__reversed__', '__rmul__',
'__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__',
'__str__', '__subclasshook__', 'append', 
'clear', 'copy', 'count', 'extend', 'index', 
'insert', 'pop', 'remove', 'reverse', 'sort']

• 查看函數使用方法

>>> help(list.append)
Help on method_descriptor:

append(...)
L.append(object) -> None -- append object to end

函數：append 、 extend

• append

>>> nums
[1, 'zhangsan', [2, 3, 4]]
>>> nums.append('dxy')
>>> nums.append([1,23,4,[1,2,3]])
>>> nums
[1, 'zhangsan', [2, 3, 4], 'dxy', [1, 23, 4, [1, 2, 3]]]

• extend

  >>> nums
  [1, 'zhangsan', [2, 3, 4]]
  >>> nums.append('dxy')
  >>> nums.append([1,23,4,[1,2,3]])
  >>> nums
  [1, 'zhangsan', [2, 3, 4], 'dxy', [1, 23, 4, [1, 2, 3]]]

  ---

  函數：Clear 、copy

  描述	clear	copy
  參數類型	無	無
  返回值	無	list
  功能	清空list	賦值list的元素并返回

• clear

  >>> nums
  [1, 'zhangsan', [2, 3, 4], 'dxy', [1, 23, 4, [1, 2, 3]]]
  >>> nums.clear()
  >>> nums
  []

• copy

  >>> nums = [1,2,3,4,5]
  >>> nums_1 = nums.copy()
  >>> nums_1
  [1, 2, 3, 4, 5]
  >>> nums_1[2] = 100
  >>> nums
  [1, 2, 3, 4, 5]
  >>> nums_1
  [1, 2, 100, 4, 5]

  ---

函數：count、index

• count

  >>> nums = list(range(10))
  >>> nums
  [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
  >>> nums.count(3)
  1
  >>> nums.count(-1)
  0

  ---

• index

  >>> nums
  [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
  >>> nums.index(4)
  4
  >>> nums.index(-1)
  Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  ValueError: -1 is not in list
  >>> nums.index(2)
  2
  >>> nums.index(6)
  6

  ---

函數：pop、remove

• pop

  >>> nums
  [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
  >>> nums.pop()
  9
  >>> nums.pop()
  8
  >>> nums
  [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
  >>> nums.pop(3)
  3
  >>> nums.pop(5)
  6
  >>> nums
  [0, 1, 2, 4, 5, 7]

  ---

• remove

  >>> nums = [1,2,3,4,5,6,7,8]
  >>> nums
  [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
  >>> nums.remove(4)
  >>> nums.remove(8)
  >>> nums
  [1, 2, 3, 5, 6, 7]
  >>>

  ---

  函數 reverse sort

  描述	reverse	sort
  參數類型	無	排序規則、是否反轉
  返回值	無	無
  功能	對list的元素是否反轉	對list中的元素進行排序

  ---

• reverse

  >>> nums
  [1, 2, 3, 5, 6, 7]
  >>> nums.reverse()
  >>> nums
  [7, 6, 5, 3, 2, 1]

• sort

  >>> le
  [1, 6, 7, 4, 3, 9, 10]
  >>> le.sort()
  >>> le
  [1, 3, 4, 6, 7, 9, 10]

• 隊列
  • 先進先出
  • list.append + list.pop(0)
• 堆棧
  • 先進后出
  • list.append + list.pop

    
    練習代碼:
    jobs = []

while True:
prompt = input('請輸入任務名稱/do:')
if prompt == 'do':
if jobs:
print('請完成任務:' + jobs.pop(0))
else:
print('所有任務已完成，可以放心下班啦')
break
else:
jobs.append(prompt)

常用函數：len max min sum 
-
    len 顯示列表的長度
    max 顯示列表的最大值
    min 顯示列表的最小值
    sum 顯示所有元素的和

##元組介紹

* 不可變的列表                          
* 定義                            
* 使用小括號包含                         
* 每個元素之間使用逗號分隔                    
* 可包含任意數據類型                       
* 如果元組只有一個元素時，元素后的逗號不能省略          

元組與列表相同的操作： 
-                    
* 使用方括號加下標訪問元素                 
* 切片（形成新元組對象）                  
* count()/index()              
* len()/max()/min()/tuple()    
** **
元組中不允許的操作:                                    
-                                                           
* 修改、新增元素                                                   
* 刪除某個元素（但可以刪除整個元組）                                         
* 所有會對元組內部元素發生修改動作的方法。例如，元組沒有remove，append，pop等方法。          

訪問與修改元組
-
-   訪問
- 元組是有序的數據集，通過元組名[索引]的方式訪問元組中的元素
- 索引編號
- 從左向右依次為0，1，2，3，…，n – 1
- 從右向左一次為-1，-2，-3，…，-n
- 訪問元素的索引必須存在，否則報錯
- 元素不能修改

元組的四則運算
- 

- 加(+)
    - 必須為兩個tuple相加
- 乘(*)
    - 必須一個為整數
```python
練習:
>>> (1,2,3)+(4,5,6)
(1, 2, 3, 4, 5, 6)
>>> (1,2,3)*2
(1, 2, 3, 1, 2, 3)

遍歷元組

• 使用for訪問元組中所有的元素
• 類型轉換
• 可以通過函數tuple將其他可遍歷的類型轉化為元組

  >>> tuple(range(10))
  (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)

  元組常見操作

• 獲取tuple元素的數量
• 獲取tuple中元素最大值、最小值
• 判斷元素是否在tuple中存儲

  >>> nums
  (1, 2, 3, 4, 5)
  >>> len(nums)
  5
  >>> max(nums)
  5
  >>> 2 in nums
  True
  >>> 10 not in nums
  True

  元組的四則運算

• 加(+)
  • 必須為兩個tuple相加
• 乘(*)
  • 必須一個為整數

    
    >>> t1 = (1,2,3)
    >>> t2 = (4,5,6)
    >>> t1 + t2
    (1, 2, 3, 4, 5, 6)
    >>> t1 *2
    (1, 2, 3, 1, 2, 3)

元組的切片
-
- 按照規則獲取tuple中一部分元素生成新的tuple
    - tuple[start:end:step]
    - tuple [::step]
    - tuple[start:end]
    - tuple[:end]
    - tuple [start:]
    - tuple[:]
```python
>>> nums = tuple(range(10))
>>> nums
(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
>>> nums[:3]
(0, 1, 2)
>>> nums[4:7]
(4, 5, 6)
>>> nums[4:7:2]
(4, 6)

元組的不可變性

• 不可變指的是元組的內元素的值不可變
• 對于list等復雜數據類型的為引用方式存儲數據類型的地址，其地址不可變，但內部數據可變
• count 計算tuple中存在相同元素的數量
• index 獲取元素在tuple中的位置
• split 分割
• 元組只保證它的一級子元素不可變，對于嵌套的元素內部，不保證不可變！

  >>> tup = ('a', 'b', ['A', 'B'])
  >>> tup[2][0] = 'X'
  >>> tup[2][1] = 'Y'
  >>> tup 
  ('a', 'b', ['X', 'Y'])

  ---

  >>> l1
  (1, 2, [5, 6])
  >>>
  >>>
  >>> l1[2]
  [5, 6]
  >>> l1[2] = [11,22,33]
  Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

  ---

元組函數

count 計算tuple中存在相同元素的數量
index 獲取元素在tuple中的位置

>>> dir(tuple)
['__add__', '__class__', 
'__contains__', '__delattr__',
 '__dir__', '__doc__', '__eq__', 
 '__format__', '__ge__', '__getattribute__', 
 '__getitem__', '__getnewargs__', '__gt__', 
 '__hash__', '__init__', '__init_subclass__',
  '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', 
  '__mul__', '__ne__', '__new__', 
  '__reduce__', '__reduce_ex__', 
  '__repr__', '__rmul__', '__setattr__',
  '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__',
   'count', 'index']

課堂練習

• 找出 nums=[6, 11, 7, 9, 4, 2, 1]中最大的數字
• 移動nums中最大的數字到最后

  ---

• 從右到左依次兩兩比較，如果前面比后面大，則交換位置
• 第1次: 6，11比較，前面小，不交換[6, 11, 7, 9, 4, 2, 1]
• 第2次: 11, 7比較，前面大，交換[6, 7, 11, 9, 4, 2, 1]
• 第3次: 11, 9比較，前面大，交換[6, 7, 9, 11, 4, 2, 1]
• 第4次: 11, 4比較，前面大，交換[6, 7, 9, 4, 11, 2, 1]
• 第5次: 11, 2比較，前面大，交換[6, 7, 9, 4, 2, 11, 1]
• 第6次: 11, 1比較，前面大，交換[6, 7, 9, 4, 2, 1, 11]
• 交換元素
• tmp = a; a=b; b = tmp;
• a, b = b, a

  ---

  
  nums=[6, 11, 7, 9, 4, 2, 1]

for i in range(len(nums)-1):
for idx in range(len(nums)-1):
if nums[idx] > nums[idx +1]:
tmp = nums[idx]
nums[idx] = nums[idx + 1]
nums[idx +1] = tmp
print(nums)

練習2
- 

* 獲取兩個list中相同的元素到第三個列表中
* nums_1 = [1, 2, 3, 4, 5, 3, 10, 11]
* nums_2 = [1, 2, 3, 1, 4, 5, 5, 3, 12, 34]
* 保證第二個練習中第三個列表中元素不重復

```python
nums1 = [1,2,3,4,5,3,10,11]
nums2 = [1,2,3,1,4,5,5,3,12,24]
nums3 = []

for i in nums1:
    if i in nums2 and i not in nums3:
        nums3.append(i)
print(nums3)

None

• None 表示什么都沒有
• python中None代表一個特殊的空值，即為一個空對象，沒有任何的值
• 練習中 None 解決nums負值的問題

  
  nums = [-1,-2,-3,-4,11,22]

first_num = None
for num in nums:
if first_num is None:
first_num = num
elif num > first_num:
first_num = num
print(first_num)