Python黑帽编程————2.3 字符串、列表、元组、字典和集合

Python黑帽编程————2.3 字符串、列表、元组、字典和集合

本节要介绍的是Python里面常用的几种数据结构。通常情况下,声明一个变量只保存一个值是远远不够的,我们需要将一组或多组数据进行存储、查询、排序等操作,本节介绍的Python内置的数据结构可以满足大多数情况下的需求。这一部分的知识点比较多,而且较为零散,需要认真学习。

2.3.1  字符串

字符串是 Python 中最常用的数据类型。我们可以使用引号('或")来创建字符串。

创建字符串很简单,只要为变量分配一个值即可。例如:

var1 ='Hello World!'
var2 ="Python Runoob"

Python访问字符串中的值
Python不支持单字符类型,单字符在Python也是作为一个字符串使用。
Python访问子字符串,可以使用方括号来截取字符串,如下实例:
var1 ='Hello World!'
var2 ="Python Runoob"
print"var1[0]: ", var1[0]
print"var2[1:5]: ", var2[1:5]

以上实例执行结果:

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Python字符串更新

你可以对已存在的字符串进行修改,并赋值给另一个变量,如下实例:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
var1 ='Hello World!'
print"更新字符串 :- ", var1[:6]+'Runoob!'

运行结果如下:

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Python转义字符

在需要在字符中使用特殊字符时,python用反斜杠(\)转义字符。如下表:

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Python字符串运算符

下表实例变量a值为字符串"Hello",b变量值为"Python":

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实例如下:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
a ="Hello"
b ="Python"
print"a + b 输出结果:", a + b
print"a * 2 输出结果:", a *2
print"a[1] 输出结果:", a[1]
print"a[1:4] 输出结果:", a[1:4]
if("H"in a):
    print"H 在变量 a 中"
else:
    print"H 不在变量 a 中"
if("M"notin a):
    print"M 不在变量 a 中"
else:
    print"M 在变量 a 中"
print r'\n'
print R'\n'


以上程序执行结果为:

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Python字符串格式化

Python 支持格式化字符串的输出。尽管这样可能会用到非常复杂的表达式,但最基本的用法是将一个值插入到一个有字符串格式符 %s 的字符串中。

在 Python 中,字符串格式化使用与 C 中 sprintf 函数一样的语法。

比如下面的代码:

#!/usr/bin/python
print"My name is %s and weight is %d kg!"%('Zara',21)

运行结果为:

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python字符串格式化符号一览表:

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格式化操作符辅助指令:

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Python三引号(triple quotes

python中三引号可以将复杂的字符串进行复制,python三引号允许一个字符串跨多行,字符串中可以包含换行符、制表符以及其他特殊字符。

三引号的语法是一对连续的单引号或者双引号(通常都是成对的用)。

例如:

#三引号
hi = '''hi
there'''
print hi

运行结果如下:

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Unicode 字符串

Python 中定义一个 Unicode 字符串和定义一个普通字符串一样简单:

s2=u'Hello World !';

print s2引号前小写的"u"表示这里创建的是一个 Unicode 字符串。如果你想加入一个特殊字符,可以使用 Python 的 Unicode-Escape 编码。如下例所示:

s3=u'Hello\u0020World !'
print s3

python的字符串内建函数

字符串方法是从python1.6到2.0慢慢加进来的——它们也被加到了Jython中。

这些方法实现了string模块的大部分方法,如下表所示列出了目前字符串内建支持的方法,所有的方法都包含了对Unicode的支持,有一些甚至是专门用于Unicode的。

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2.3.2 列表

序列是Python中最基本的数据结构。序列中的每个元素都分配一个数字 - 它的位置,或索引,第一个索引是0,第二个索引是1,依此类推。

Python有6个序列的内置类型,但最常见的是列表和元组。序列都可以进行的操作包括索引,切片,加,乘,检查成员。此外,Python已经内置确定序列的长度以及确定最大和最小的元素的方法。列表是最常用的Python数据类型,它可以作为一个方括号内的逗号分隔值出现。列表的数据项不需要具有相同的类型

创建一个列表,只要把逗号分隔的不同的数据项使用方括号括起来即可。如下所示:

list1 =['physics','chemistry',1997,2000];
list2 =[1,2,3,4,5];
list3 =["a","b","c","d"];

与字符串的索引一样,列表索引从0开始。列表可以进行截取、组合等。

访问列表中的值

使用下标索引来访问列表中的值,同样你也可以使用方括号的形式截取字符,如下所示:

#!/usr/bin/python
list1 =['physics','chemistry',1997,2000];
list2 =[1,2,3,4,5,6,7];
print"list1[0]: ", list1[0]
print"list2[1:5]: ", list2[1:5]


运行结果如下:

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更新列表

你可以对列表的数据项进行修改或更新,你也可以使用append()方法来添加列表项,如下所示:

#!/usr/bin/python
list =['physics','chemistry',1997,2000];
print"Value available at index 2 : "
print list[2];
list[2]=2001;
print"New value available at index 2 : "
print list[2];

运行结果如下:

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删除列表元素

可以使用 del 语句来删除列表的的元素,如下所示:

#!/usr/bin/python
list1 =['physics','chemistry',1997,2000];
print list1;
del list1[2];
print"After deleting value at index 2 : "
print list1;

运行结果如下:

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Python列表脚本操作符

列表对 + 和 * 的操作符与字符串相似。+ 号用于组合列表,* 号用于重复列表。

如下所示:

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Python列表截取

Python的列表截取与字符串操作类型,如下所示:

L =['spam','Spam','SPAM!']

操作:

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Python列表函数&方法

Python包含以下函数:

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Python包含以下方法:

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2.3.4 元组

Python的元组与列表类似,不同之处在于元组的元素不能修改。

元组使用小括号,列表使用方括号。

元组创建很简单,只需要在括号中添加元素,并使用逗号隔开即可。

如下代码:

tup1 = ('physics', 'chemistry', 1997, 2000);
tup2 = (1, 2, 3, 4, 5 );
tup3 = "a", "b", "c", "d";

创建空元组

tup1 = ();

元组中只包含一个元素时,需要在元素后面添加逗号

tup1 = (50,);

元组与字符串类似,下标索引从0开始,可以进行截取,组合等。

访问元组

元组可以使用下标索引来访问元组中的值,如下实例:

#!/usr/bin/python
tup1 = ('physics', 'chemistry', 1997, 2000);
tup2 = (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 );
print "tup1[0]: ", tup1[0]
print "tup2[1:5]: ", tup2[1:5]

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修改元组

元组中的元素值是不允许修改的,但我们可以对元组进行连接组合,如下实例:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
tup1 = (12, 34.56);
tup2 = ('abc', 'xyz');
# 以下修改元组元素操作是非法的。
# tup1[0] = 100;
# 创建一个新的元组
tup3 = tup1 + tup2;
print tup3;

运行结果如下:

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删除元组

元组中的元素值是不允许删除的,但我们可以使用del语句来删除整个元组,如下实例:

#!/usr/bin/python
tup = ('physics', 'chemistry', 1997, 2000);
print tup;
del tup;
print "After deleting tup : "
print tup;

以上实例元组被删除后,运行结果如下:

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元组运算符

与字符串一样,元组之间可以使用 + 号和 * 号进行运算。这就意味着他们可以组合和复制,运算后会生成一个新的元组。

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元组索引,截取

因为元组也是一个序列,所以我们可以访问元组中的指定位置的元素,也可以截取索引中的一段元素,如下所示:

元组:

L = ('spam', 'Spam', 'SPAM!')
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无关闭分隔符

任意无符号的对象,以逗号隔开,默认为元组,如下实例:

#!/usr/bin/python
print 'abc', -4.24e93, 18+6.6j, 'xyz';
x, y = 1, 2;
print "Value of x , y : ", x,y;

运行结果如下:

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元组内置函数

Python元组包含了以下内置函数:

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2.3.5 字典

字典是另一种可变容器模型,且可存储任意类型对象。

字典的每个键值(key=>value)对用冒号(:)分割,每个对之间用逗号(,)分割,整个字典包括在花括号({})中 ,格式如下所示

d ={key1 : value1, key2 : value2 }

键必须是唯一的,但值则不必。

值可以取任何数据类型,但键必须是不可变的,如字符串,数字或元组。

一个简单的字典实例:

dict ={'Alice':'2341','Beth':'9102','Cecil':'3258'}

也可如此创建字典:
dict1 ={'abc':456};
dict2 ={'abc':123,98.6:37};

访问字典里的值

把相应的键放入熟悉的方括弧,如下实例:

#!/usr/bin/python
dict ={'Name':'Zara','Age':7,'Class':'First'};
print"dict['Name']: ", dict['Name'];
print"dict['Age']: ", dict['Age'];

运行结果如下:

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如果用字典里没有的键访问数据,会输出错误:

dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'};
print "dict['Name']: ", dict['Name'];
print "dict['Age']: ", dict['Age'];
print dict['Xuanhun']
运行结果如下:

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修改字典

向字典添加新内容的方法是增加新的键/值对,修改或删除已有键/值对如下实例:

#!/usr/bin/python
dict ={'Name':'Zara','Age':7,'Class':'First'};
dict['Age']=8;# update existing entry
dict['School']="DPS School";# Add new entry
print"dict['Age']: ", dict['Age'];
print"dict['School']: ", dict['School'];

运行结果如下:

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删除字典元素

能删单一的元素也能清空字典,清空只需一项操作。

显示删除一个字典用del命令,如下实例:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
dict ={'Name':'Zara','Age':7,'Class':'First'};
del dict['Name'];# 删除键是'Name'的条目
dict.clear();     # 清空词典所有条目
del dict ;        # 删除词典
print"dict['Age']: ", dict['Age'];
print"dict['School']: ", dict['School'];

但这会引发一个异常,因为用del后字典不再存在:

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字典键的特性

字典值可以没有限制地取任何python对象,既可以是标准的对象,也可以是用户定义的,但键不行。

两个重要的点需要记住:

1)不允许同一个键出现两次。创建时如果同一个键被赋值两次,后一个值会被记住,如下实例:

#!/usr/bin/python
dict ={'Name':'Zara','Age':7,'Name':'Manni'};
print"dict['Name']: ", dict['Name'];

以上实例输出结果:
dict['Name']:  Manni


2)键必须不可变,所以可以用数字,字符串或元组充当,所以用列表就不行,如下实例:

#!/usr/bin/python
dict ={['Name']:'Zara','Age':7};
print"dict['Name']: ", dict['Name'];

运行结果如下:

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字典内置函数&方法

Python字典包含了以下内置函数:

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Python字典包含了以下内置方法:

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2.3.6 集合

把不同元素放在一起就组成了集合,集合的成员被称为集合元素。Python的集合和数学的结合在概念和操作上基本相同。Python提供了两种集合:可变集合和不可变集合。

创建集合

我们先看下面创建集合的代码。

#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
s1=set('abcdde')
s2=set([1,2,3,4,5])
s3 = frozenset("xuanhun")
print type(s1)
print type(s3)
print s2

运行结果如下:

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访问集合

由于集合本身是无序的,所以不能为集合创建索引或切片操作,只能循环遍历或使用in、not in来访问或判断集合元素。

接上面的代码,添加一个循环输出集合内容的代码,如下所示。

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从上图的结果,我们可以看到集合无序,无重复元素的特性。

更新集合
可使用以下内建方法来更新(只有可变集合才能被更新):
s.add()
s.update()
s.remove()

下面的代码测试了集合的添加和删除操作:

s2=set([1,2,3,4,5])
print s2
s2.add("j")  
s2.remove(3)
print s2

运行结果如下:

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联合(|)

联合(union)操作与集合的OR操作其实等价的,联合符号有个等价的方法,union()。

测试代码如下:

s1=set('abcdde')
s2=set([1,2,3,4,5])
s4=s1|s2
print s4

运行结果如下

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交集(&)

与集合AND等价,交集符号的等价方法是intersection()。

>>> s1&s2
set(['n'])
>>> s1.intersection(s2)
set(['n'])

差集

等价方法是difference()。

>>> s1-s2
set(['i', 'b', 'e', 'g'])
>>> s1.difference(s2)
set(['i', 'b', 'e', 'g'])
2.3.7 小结

基本类型和和基本数据结构我们都介绍完毕了,是时候写点更“复杂”的代码了,下一节给大家介绍基本的条件判断和循环。