Python中的数据序列（二）（python序列是什么）

Python中的数据序列（二）（python序列是什么）

Python中的数据序列（二）

一、作业回顾

1、求幸运数字6

幸运数字6（只要是6的倍数）：输入任意数字，如数字8，生成nums列表，元素值为1~8，从中选取幸运数字移动到新列表lucky，打印nums与lucky。

# 第一步：定义二个空列表 nums = [] lucky = [] # 第二步：提示用户输入数字 num = int(input('请输入您要输入的数字：')) # 第三步：生成nums列表（把1到num）所有的数据都追加到nums列表中 for i in range(1, num+1): nums.append(i) # 第四步：对nums进行遍历操作，获取幸运数字 for i in nums: if i % 6 == 0: # 幸运数字从nums中删除 nums.remove(i) # 把幸运数字写入到lucky列表中 lucky.append(i) # 第五步：打印nums和lucky print(nums) print(lucky)

2、把8名讲师随机分配到3个教室

列表嵌套：有3个教室[[],[],[]]，8名讲师['A','B','C','D','E','F','G','H']，将8名讲师随机分配到3个教室中。

分析：

思考1：我们第一间教室、第二间教室、第三间教室，怎么表示

rooms = [[],[],[]] # 第一间教室 rooms[0] # 第二间教室 rooms[1] # 第三间教室 rooms[2]

思考2：我们如何一次从8名老师中，读出一个人

答：使用while或for进行遍历操作

思考3：我们如何在每次循环读取讲师的过程中，将其随机写入到某个教室？

rooms[0或1或2] = 读取的讲师信息

综合代码：

import random # 1、定义3间教室以及8名讲师 rooms = [[], [], []] teachers = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H'] # 2、对所有的讲师进行遍历操作 for teacher in teachers: # 3、生成随机数 index = random.randint(0, 2) rooms[index].append(teacher) # 3、输出每个教室的讲师信息 # print(rooms) i = 1 for room in rooms: print(f'第{i}个教室中的讲师：{room}') i += 1

3、知识点补充

字符串：split()方法

作用：根据指定字符对字符串进行分割操作，其返回一个列表

fruit = 'apple-banana-orange' print(fruit.split('-'))

字符串：join()方法

作用：和split()方法正好相反，其主要功能是把序列拼接为字符串

字符串.join(数据序列)

案例：把水果列表['apple', 'banana', 'orange']拼接成'apple-banana-orange'

list1 = ['apple', 'banana', 'orange'] print('-'.join(list1))

二、元组的定义与使用

1、为什么需要元组

思考：如果想要存储多个数据，但是这些数据是不能修改的数据，怎么做？

答：列表？列表可以一次性存储多个数据，但是列表中的数据允许更改。

num_list = [10, 20, 30] num_list[0] = 100

那这种情况下，我们想要存储多个数据且数据不允许更改，应该怎么办呢？

答：使用==元组，元组可以存储多个数据且元组内的数据是不能修改的。==

2、元组的定义

元组特点：定义元组使用==小括号==，且使用==逗号==隔开各个数据，==数据可以是不同的数据类型。==

基本语法：

# 多个数据元组 tuple1 = (10, 20, 30) # 单个数据元组 tuple2 = (10,)

注意：如果定义的元组只有一个数据，那么这个数据后面也要添加逗号，否则数据类型为唯一的这个数据的数据类型。

3、元组的相关操作方法

由于元组中的数据不允许直接修改，所以其操作方法大部分为查询方法。

案例1：访问元组中的某个元素

nums = (10, 20, 30) print(nums[2])

案例2：查找某个元素在元组中出现的位置，存在则返回索引下标，不存在则直接报错

nums = (10, 20, 30) print(nums.index(20))

案例3：统计某个元素在元组中出现的次数

nums = (10, 20, 30, 50, 30) print(nums.count(30))

案例4：len()方法主要就是求数据序列的长度，字符串、列表、元组

nums = (10, 20, 30, 50, 30) print(len(nums))

三、字典——Python中的查询神器

1、为什么需要字典

思考1：比如我们要存储一个人的信息，姓名：Tom，年龄：20周岁，性别：男，如何快速存储。

person = ['Tom', '20', '男']

思考2：在日常生活中，姓名、年龄以及性别同属于一个人的基本特征。但是如果使用列表对其进行存储，则分散为3个元素，这显然不合逻辑。我们有没有办法，将其保存在同一个元素中，姓名、年龄以及性别都作为这个元素的3个属性。

答：使用Python中的字典

2、Python中字典(dict)的概念

特点：

① 符号为==大括号==（花括号） => {}

② 数据为==键值对==形式出现 => {key:value}，key：键名，value：值，在同一个字典中，key必须是唯一（类似于索引下标）

③ 各个键值对之间用==逗号==隔开

定义：

# 有数据字典 dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'} # 空字典 dict2 = {} dict3 = dict()

3、字典的增操作

基本语法：

字典名称[key] = value 注：如果key存在则修改这个key对应的值；如果key不存在则新增此键值对。

案例：定义一个空字典，然后添加name、age以及address这样的3个key

# 1、定义一个空字典 person = {} # 2、向字典中添加数据 person['name'] = '刘备' person['age'] = 40 person['address'] = '蜀中' # 3、使用print方法打印person字典 print(person)

注意：列表、字典为可变类型

4、字典的删操作

① del 字典名称[key]：删除指定元素

# 1、定义一个有数据的字典 person = {'name':'王大锤', 'age':28, 'gender':'male', 'address':'北京市海淀区'} # 2、删除字典中的某个元素（如gender） del person['gender'] # 3、打印字典 print(person)

② clear()方法：清空字典中的所有key

# 1、定义一个有数据的字典 person = {'name':'王大锤', 'age':28, 'gender':'male', 'address':'北京市海淀区'} # 2、使用clear()方法清空字典 person.clear() # 3、打印字典 print(person)

5、字典的改操作

基本语法：

字典名称[key] = value 注：如果key存在则修改这个key对应的值；如果key不存在则新增此键值对。

案例：定义一个字典，里面有name、age以及address，修改address这个key的value值

# 1、定义字典 person = {'name':'孙悟空', 'age': 600, 'address':'花果山'} # 2、修改字典中的数据（address） person['address'] = '东土大唐' # 3、打印字典 print(person)

6、字典的查操作

① 查询方法：使用具体的某个key查询数据，如果未找到，则直接报错。

字典序列[key]

② 字典的相关查询方法

案例1：使用get获取字典中某个key的value值

# 1、定义一个字典 cat = {'name':'Tom', 'age':5, 'address':'美国纽约'} # 2、获取字典的相关信息 name = cat.get('name') age = cat.get('age') gender = cat.get('gender', 'male') # get(key, 默认值) address = cat.get('address') print(f'姓名：{name}，年龄：{age}，性别：{gender}，住址：{address}')

案例2：提取person字典中的所有key

# 1、定义一个字典 person = {'name':'貂蝉', 'age':18, 'mobile':'13765022249'} # 2、提取字典中的name、age以及mobile属性 print(person.keys())

案例3：提取person字典中的所有value值

# 1、定义一个字典 person = {'name':'貂蝉', 'age':18, 'mobile':'13765022249'} # 2、提取字典中的貂蝉、18以及13765022249号码 print(person.values())

案例4：使用items()方法提取数据

# 1、定义一个字典 person = {'name':'貂蝉', 'age':18, 'mobile':'13765022249'} # 2、调用items方法获取数据，dict_items([('name', '貂蝉'), ('age', 18), ('mobile', '13765022249')]) # print(person.items()) # 3、结合for循环对字典中的数据进行遍历 for key, value in person.items(): print(f'{key}：{value}')

7、综合案例：通讯录管理系统

需求：开个一个通讯录的管理系统，主要用于实现存储班级中同学的信息（姓名、年龄、电话）

知识点：列表、字典、死循环

延伸：在Python中，我们可以使用字典来保存一个人的基本信息。但是如果想保存多个人的信息，我们必须把列表和字典结合起来。

students = [0,1,2] student = {'name':'刘备', 'age':18, 'mobile': '10086'} 组装： students = [{'name':'刘备', 'age':18, 'mobile': '10086'}, {'name':'关羽', 'age':17, 'mobile': '10000'}, {'name':'张飞', 'age':16, 'mobile': '10010'}]

为什么需要死循环：

当我们选中某个菜单时，功能一旦执行完毕，则整个程序就执行结束了。为了保存程序可以一直运行下去，可以模拟死循环的效果，让程序一直运行下去。

while True: ...

要求：正常情况下，通讯录管理系统应该有4个功能：==增删==改查

# 1、定义一个列表，将来用于存储所有学员的通讯信息 students = [] # 2、打印功能菜单 print('-' * 40) print('欢迎使用传智教育通讯录管理系统V1.0') print('[1] 增加学员信息') print('[2] 删除学员信息') print('[3] 退出系统') print('-' * 40) while True: # 3、提示用户进行相关操作 user_num = int(input('请输入您要进行的操作编号：')) if user_num == 1: # 4、提示用户输入学员的信息 student = {} student['name'] = input('请输入学员的姓名：') student['age'] = int(input('请输入学员的年龄：')) student['mobile'] = input('请输入学员的电话：') # 5、把学员信息保存在列表中 students.append(student) print(students) elif user_num == 2: name = input('请输入要删除的学员信息：') # 6、遍历所有学员信息 for i in students: if i['name'] == name: # 从列表中删除整个学员（字典） students.remove(i) print('删除成功') print(students) else: print('您要删除的学员信息不存在') elif user_num == 3: print('感谢您使用传智教育通讯录管理系统V1.0') break else: print('输入错误，请重新输入要操作的编号')

四、集合——求交集、并集、差集

1、什么是集合

集合（set）是一个无序的不重复元素序列。

① 天生去重

② 无序

2、集合的定义

在Python中，我们可以使用一对花括号{}或者set()方法来定义集合，但是如果你定义的集合是一个空集合，则只能使用set()方法。

# 定义一个集合 s1 = {10, 20, 30, 40, 50} print(s1) print(type(s1)) # 定义一个集合：集合中存在相同的数据 s2 = {'刘备', '曹操', '孙权', '曹操'} print(s2) print(type(s1)) # 定义空集合 s3 = {} s4 = set() print(type(s3)) # print(type(s4)) #

3、集合操作的相关方法（增删查）

☆ 集合的增操作

① add()方法：向集合中增加一个元素（单一）

students = set() students.add('李哲') students.add('刘毅') print(students)

② update()方法：向集合中增加序列类型的数据（字符串、列表、元组、字典）

students = set() list1 = ['刘备', '关羽', '赵云'] students.update(list1) print(students)

students = set() students.add('刘德华') students.add('黎明') # 使用update新增元素 students.update('蔡徐坤')

☆ 集合的删操作

① remove()方法：删除集合中的指定数据，如果数据不存在则报错。

② discard()方法：删除集合中的指定数据，如果数据不存在也不会报错。

③ pop()方法：随机删除集合中的某个数据，并返回这个数据。

# 1、定义一个集合 products = {'萝卜', '白菜', '水蜜桃', '奥利奥', '西红柿', '凤梨'} # 2、使用remove方法删除白菜这个元素 products.remove('白菜') print(products) # 3、使用discard方法删除未知元素 products.discard('玉米') print(products) # 4、使用pop方法随机删除某个元素 del_product = products.pop() print(del_product)

☆ 集合中的查操作

① in ：判断某个元素是否在集合中，如果在，则返回True，否则返回False

② not in ：判断某个元素不在集合中，如果不在，则返回True，否则返回False

# 定义一个set集合 s1 = {'刘帅', '英标', '高源'} # 判断刘帅是否在s1集合中 if '刘帅' in s1: print('刘帅在s1集合中') else: print('刘帅没有出现在s1集合中')

③ 集合的遍历操作

for i in 集合: print(i)

4、集合中的交集、并集与差集特性

在Python中，我们可以使用&来求两个集合的交集：

在Python中，我们可以使用|来求两个集合的并集：

在Python中，我们可以使用-来求两个集合的差集：

# 求集合中的交集、并集、差集 s1 = {'刘备', '关羽', '张飞', '貂蝉'} s2 = {'袁绍', '吕布', '曹操', '貂蝉'} # 求两个集合中的交集 print(s1 & s2) # 求两个集合中的并集 print(s1 | s2) # 求连个集合中的差集 print(s1 - s2) print(s2 - s1)

五、数据序列中的公共方法

1、什么是公共方法

所谓的公共方法就是支持大部分数据序列。

2、常见公共方法1

案例1：+ 合并

# 1、+加号，代表两个序列之间的连接与整合 str1 = 'hello' str2 = 'world' print(str1 + str2) # 2、定义两个列表，对其数据进行整合 list1 = ['刘备', '关羽'] list2 = ['诸葛亮', '赵云'] print(list1 + list2) # 3、定义两个元组，对其数据进行整合 tuple1 = (10, 20) tuple2 = (30, 40) print(tuple1 + tuple2)

案例2：* 复制

# 1、字符串与乘号的关系 print('-' * 40) print('传智教育Python管理系统V1.0') print('-' * 40) # 2、列表与乘号的关系 list1 = ['*'] print(list1 * 10) # 3、元组与乘号的关系 tuple1 = (10, ) print(tuple1 * 10)

案例3：in与not in方法

ips = ['192.168.10.11', '10.1.1.100', '172.15.184.31'] if '10.1.1.100' in ips: print('列表中元素已存在') else: print('列表中元素不存在')

3、常见公共方法2

案例1：len() 获取字符串、列表、元组、字典、集合的长度

# 定义一个字符串 str1 = 'hello world' print(f'字符串的长度为{len(str1)}') # 定义一个列表 list1 = [10, 20, 30, 40, 50] print(f'列表的长度为{len(list1)}') # 定义一个字典 dict1 = {'name':'哆啦A梦', 'gender':'male', 'address':'东京'} print(f'字典的长度为{len(dict1)}')

案例2：del方法，用于删除序列中指定的元素（根据索引下标）

# 定义一个列表 list1 = ['吕布', '董卓', '貂蝉'] # 使用del方法删除董卓 del list1[1] print(list1) # 定义一个字典 dict1 = {'name':'白龙马', 'age':23, 'address':'东海龙宫'} # 使用del方法删除age del dict1['age'] print(dict1)

案例3：求某个序列中元素的最大值和最小值

num1 = int(input('请输入第一个数：')) num2 = int(input('请输入第二个数：')) num3 = int(input('请输入第三个数：')) list1 = [num1, num2, num3] max_num = max(list1) min_num = min(list1) print(f'最大值：{max_num}') print(f'最小值：{min_num}')

案例4：enumerate()，把一个序列类型的数据构造成key:value结构，然后结合for循环进行遍历

list1 = [10, 20, 30, 40, 50] n = 1 for i in list1: print(f'第{n}个数：{i}') n += 1 print('-' * 40) for key, value in enumerate(list1): print(f'第{key+1}个数：{value}')

4、序列类型之间的相互转换

list()方法：把某个序列类型的数据转化为列表

# 1、定义元组类型的序列 tuple1 = (10, 20, 30) print(list(tuple1)) # 2、定义一个集合类型的序列 set1 = {'a', 'b', 'c', 'd'} print(list(set1)) # 3、定义一个字典 dict1 = {'name':'刘备', 'age':18, 'address':'蜀中'} print(list(dict1))

tuple()方法：把某个序列类型的数据转化为元组

# 定义一个列表类型的数据 list1 = ['a', 'b', 'c', 'd'] print(tuple(list1)) # 定义一个集合类型的数据 set1 = {10, 20, 30, 40} print(tuple(set1))

set()方法：将某个序列转换成集合（但是要注意两件事 => ① 集合可以快速完成列表去重 ② 集合不支持下标）

# 定义一个列表类型的数据 list1 = ['a', 'b', 'c', 'd', 'a'] print(set(list1)) # 定义一个元组类型的数据 tuple1 = (10, 20, 30, 40) print(set(tuple1))

六、列表集合字典推导式

1、什么是推导式

推导式comprehensions（又称解析式），是Python的一种独有特性。推导式是可以从一个数据序列构建另一个新的数据序列（一个有规律的列表或控制一个有规律列表）的结构体。 共有三种推导：列表推导式、集合推导式、字典推导式。

[1, 2, 3] 推导式 [1, 4, 9]

2、为什么需要推导式

案例：创建一个0-9的列表

while循环：

# 初始化计数器 i = 0 list1 = [] # 编写循环条件 while i <= 9: list1.append(i) # 更新计数器 i += 1 print(list1)

for循环：

list1 = [] # 编写for循环 for i in range(0, 10): list1.append(i) print(list1)

思考：我们能不能把以上代码简化为一行代码搞定这个程序呢？

答：可以，使用推导式

3、列表推导式

基本语法：

变量名 = [表达式 for 变量 in 列表 for 变量 in 列表] 变量名 = [表达式 for 变量 in 列表 if 条件]

案例：定义0-9之间的列表

list1 = [] for i in range(10): list1.append(i) print(list1)

列表推导式

list1 = [i for i in range(10)] print(list1)

执行原理：[i for i in range(10)]

列表推导式先运行表达式右边的内容： 当第一次遍历时：i = 0，其得到变量i的结果后，会放入最左侧的变量i中，这个时候列表中就是[0] 当第二次遍历时：i = 1，其得到变量i的结果后，会追加最左侧的变量i中，这个时候列表中就是[0, 1] ... 当最后一次遍历时：i = 9，其得到变量i的结果后，会追加最左侧的变量i中，这个时候列表中就是[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

4、列表推导式 + if条件判断

在使用列表推导式时候，我们除了可以使用for循环，其实我们还可以在其遍历的过程中，引入if条件判断。

变量 = [表达式 for 临时变量 in 序列 if 条件判断] 等价于 for 临时变量 in 序列: if 条件判断

案例：生成0-9之间的偶数（i%2 == 0）序列

list1 = [i for i in range(10) if i % 2 == 0] print(list1)

5、for循环嵌套列表推导式

for 临时变量 in range(n): for 临时变量 in range(n):

基本语法：

变量 = [表达式 for 临时变量 in 序列 for 临时变量 in 序列]

案例：创建列表 => [(1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 1), (2, 2)]

(1,0) (1, 0-2)

(1,1) (1, 0-2)

(1,2) (1, 0-2)

(2,0) (2, 0-2)

(2,1) (2, 0-2)

(2,2) (2, 0-2)

原生代码：for循环嵌套

list1 = [] # 外层循环 for i in range(1, 3): # 内层循环 for j in range(0, 3): tuple1 = (i, j) list1.append(tuple1) print(list1)

列表推导式：

list1 = [(i, j) for i in range(1, 3) for j in range(0, 3)] print(list1)

6、字典推导式

思考：有如下两个列表，如何快速合并为一个字典？

list1 = ['name', 'age', 'gender'] list2 = ['Tom', 20, 'male'] person = {'name':'Tom', 'age':20, 'gender':'male'}

答：使用字典推导式

基本语法：

① 字典推导式列表推导式思想的延续，语法差不多，只不过产生的是字典而已。

② 字典推导式格式：

变量 = {key:value for key,value in 序列}

字典推导式作用：==快速合并列表为字典或提取字典中目标数据。==

案例1：创建一个字典：字典key是1-5数字，value是这个数字的2次方。

dict1 = {1:1, 2:4, 3:9, 4:16, 5:25}

dict1 = {i:i**2 for i in range(1,6)} print(dict1)

案例2：把两个列表合并为一个字典

list1 = ['name', 'age', 'gender'] list2 = ['Tom', 20, 'male'] # 结果：person = {'name':'Tom', 'age':20, 'gender':'male'} person = {list1[i]:list2[i] for i in range(len(list1))} print(person)

案例3：提取字典中目标数据

counts = {'MBP': 268, 'HP': 125, 'DELL': 201, 'Lenovo': 199, 'ACER': 99} # 需求：提取上述电脑数量大于等于200的字典数据 counts = {key:value for key, value in counts.items() if value >= 200} print(counts)

7、集合推导式

集合推导式跟列表推导式非常相似，唯一区别在于用 { } 代替 [ ]。

思考：为什么需要集合推导式，列表推导式不香么？

答：集合的最大特点就是去重

需求：创建一个集合，数据为下方列表的2次方。

list1 = [1, 1, 2] set1 = {1, 4}

推导式

list1 = [1, 1, 2] set1 = {i**2 for i in list1} print(set1)

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