python用123进行堆栈_PYTHON100days学习笔记0081：数据结构补充

[TOC]

参考文章&＃xff1a;

Day008_01:数据结构补充

补充下数据结构方面的知识点。

1、列表list

Python中列表是可变的&＃xff0c;这是它区别于字符串和元组的最重要的特点&＃xff0c;一句话概括即&＃xff1a;列表可以修改&＃xff0c;而字符串和元组不能。

以下是 Python 中列表的方法&＃xff1a;

方法

描述

list.append(x)

把一个元素添加到列表的结尾&＃xff0c;相当于 a[len(a):] &＃61; [x]。

list.extend(L)

通过添加指定列表的所有元素来扩充列表&＃xff0c;相当于 a[len(a):] &＃61; L。

list.insert(i, x)

在指定位置插入一个元素。第一个参数是准备插入到其前面的那个元素的索引&＃xff0c;例如 a.insert(0, x) 会插入到整个列表之前&＃xff0c;而 a.insert(len(a), x) 相当于 a.append(x) 。

list.remove(x)

删除列表中值为 x 的第一个元素。如果没有这样的元素&＃xff0c;就会返回一个错误。

list.pop([i])

从列表的指定位置移除元素&＃xff0c;并将其返回。如果没有指定索引&＃xff0c;a.pop()返回最后一个元素。元素随即从列表中被移除。(方法中 i 两边的方括号表示这个参数是可选的&＃xff0c;而不是要求你输入一对方括号&＃xff0c;你会经常在 Python 库参考手册中遇到这样的标记。)

list.clear()

移除列表中的所有项&＃xff0c;等于del a[:]。

list.index(x)

返回列表中第一个值为 x 的元素的索引。如果没有匹配的元素就会返回一个错误。

list.count(x)

返回 x 在列表中出现的次数。

list.sort()

对列表中的元素进行排序.

list.reverse()

倒排列表中的元素。

list.copy()

返回列表的浅复制&＃xff0c;等于a[:]。

下面示例演示了列表的大部分方法&＃xff1a;

a &＃61; [66.25, 333, 333, 1, 1234.5]

print(a.count(333), a.count(66.25), a.count(&＃39;x&＃39;))

a.append(123)

a.insert(2, -1)

print(a)

print(a.index(333))

a.remove(333)

print(a)

a.reverse()

print(a)

2 1 0

[66.25, 333, -1, 333, 1, 1234.5, 123]

1

[66.25, -1, 333, 1, 1234.5, 123]

[123, 1234.5, 1, 333, -1, 66.25]

1.1 将列表当作堆栈使用

列表方法使得列表可以很方便的作为一个堆栈来使用&＃xff0c;堆栈作为特定的数据结构&＃xff0c;最先进入的元素最后一个被释放(后进先出)。用 append() 方法可以把一个元素添加到堆栈顶。用不指定索引的 pop() 方法可以把一个元素从堆栈顶释放出来。例如&＃xff1a;

stack &＃61; [3, 4, 5]

stack.append(6)

stack.append(7)

print(stack)

print(stack.pop())

print(stack)

print(stack.pop())

print(stack.pop())

print(stack)

[3, 4, 5, 6, 7]

7

[3, 4, 5, 6]

6

5

[3, 4]

1.2 将列表当作队列使用

也可以把列表当做队列用&＃xff0c;只是在队列里第一加入的元素&＃xff0c;第一个取出来&＃xff1b;但是拿列表用作这样的目的效率不高。在列表的最后添加或者弹出元素速度快&＃xff0c;然而在列表里插入或者从头部弹出速度却不快(因为所有其他的元素都得一个一个地移动)。

from collections import deque

quene &＃61; deque(["Eric","John","Michael"])

quene.append("Terry")

quene.append("Graham")

print(quene.popleft())

quene.popleft()

print(quene)

Eric

deque([&＃39;Michael&＃39;, &＃39;Terry&＃39;, &＃39;Graham&＃39;])

1.3 列表推导式

列表推导式提供了从序列创建列表的简单途径。通常应用程序将一些操作应用于某个序列的每个元素&＃xff0c;用其获得的结果作为生成新列表的元素&＃xff0c;或者根据确定的判定条件创建子序列。

每个列表推导式都在 for 之后跟一个表达式&＃xff0c;然后有零到多个 for 或 if 子句。返回结果是一个根据表达从其后的 for 和 if 上下文环境中生成出来的列表。如果希望表达式推导出一个元组&＃xff0c;就必须使用括号。

这里我们将列表中每个数值乘三&＃xff0c;获得一个新的列表&＃xff1a;

vec &＃61; [2, 4, 6]

a &＃61; [3 * x for x in vec]

print(a)

b &＃61; [[x, x ** 2 ] for x in vec]

print(b)

freshfruits &＃61; [&＃39; banana &＃39;, &＃39; loganberry &＃39;, &＃39;passion fruit &＃39;] # 对列表freshfruits中的每个成员一次调用

c &＃61; [weapon.strip() for weapon in freshfruits]

print(c)

d &＃61; [x * 3 for x in vec if x > 3] # 使用if用具作为过滤器

e &＃61; [x ** 3 for x in vec if x > 4]

print(d)

print(e)

vec2 &＃61; [4, 3, -9]

f &＃61; [x*y for x in vec for y in vec2]

g &＃61; [x &＃43; y for x in vec for y in vec2]

h &＃61; [vec[i]*vec2[i] for i in range(len(vec))]

print(f)

print(g)

print(h)

[6, 12, 18]

[[2, 4], [4, 16], [6, 36]]

[&＃39;banana&＃39;, &＃39;loganberry&＃39;, &＃39;passion fruit&＃39;]

[12, 18]

[216]

[8, 6, -18, 16, 12, -36, 24, 18, -54]

[6, 5, -7, 8, 7, -5, 10, 9, -3]

[8, 12, -54]

1.4 嵌套列表解析

Python的列表还可以嵌套。

以下实例展示了3X4的矩阵列表&＃xff0c;并且将3*4的列表转换为4*3的列表

matrix &＃61; [

[1, 2, 3, 4],

[5, 6, 7, 8],

[9, 10, 11, 12],

]

# 最笨的办法

row1 &＃61; [a for [a, b, c, d] in matrix]

row2 &＃61; [b for [a, b, c, d] in matrix]

row3 &＃61; [c for [a, b, c, d] in matrix]

row4 &＃61; [d for [a, b, c, d] in matrix]

newlist &＃61; [row1, row2, row3, row4]

print(newlist)

# 第一种方法

newlist1 &＃61; [[row[i] for row in matrix] for i in range(4)]

print(newlist1)

# 第二种方法

newlist2 &＃61;[]

for i in range(4):

newlist2.append([row[i] for row in matrix])

print(newlist2)

# 第三种方法

newlist3 &＃61; []

for i in range(4):

list_row &＃61; []

for row in matrix:

list_row.append(row[i])

newlist3.append(list_row)

print(newlist3)

[[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]]

[[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]]

[[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]]

[[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]]

1.5 del语句

使用 del 语句可以从一个列表中依索引而不是值来删除一个元素。这与使用 pop() 返回一个值不同。可以用 del 语句从列表中删除一个切割&＃xff0c;或清空整个列表(我们以前介绍的方法是给该切割赋一个空列表)。例如&＃xff1a;

a &＃61; [-1, 1, 66.25, 333, 333, 1234.5]

del a[0]

print(a)

del a[2:4]

print(a)

del a[:]

print(a)

[1, 66.25, 333, 333, 1234.5]

[1, 66.25, 1234.5]

[]

2、元组和序列

元组由若干逗号分隔的值组成&＃xff0c;例如&＃xff1a;

t &＃61; 12345, 54321, &＃39;hello!&＃39;

print(t[0])

print(t)

u &＃61; t, (1, 2, 3, 4, 5)

print(u)

12345

(12345, 54321, &＃39;hello!&＃39;)

((12345, 54321, &＃39;hello!&＃39;), (1, 2, 3, 4, 5))

3、集合

集合是一个无序不重复元素的集。基本功能包括关系测试和消除重复元素。

可以用大括号({})创建集合。注意&＃xff1a;如果要创建一个空集合&＃xff0c;你必须用 set() 而不是 {} &＃xff1b;后者创建一个空的字典&＃xff0c;下一节我们会介绍这个数据结构。

以下是一个简单的演示&＃xff1a;

basket &＃61; {&＃39;apple&＃39;, &＃39;orange&＃39;, &＃39;apple&＃39;, &＃39;pear&＃39;, &＃39;orange&＃39;, &＃39;banana&＃39;}

print(basket)

print(&＃39;orange&＃39; in basket)

print(&＃39;crabgrass&＃39; in basket)

a &＃61; set(&＃39;abracadabra&＃39;)

b &＃61; set(&＃39;alacazam&＃39;)

print(a)

print(b)

print(a - b) # 在a中存在但是在b中不存在

print(a | b) # a与b的合集

print(a & b) # a与b的并集

print(a ^ b) # a|b - a&b

# 集合也支持推导式

c &＃61;{ x for x in &＃39;abracadabra&＃39; if x not in &＃39;abc&＃39;}

print(c)

{&＃39;pear&＃39;, &＃39;banana&＃39;, &＃39;apple&＃39;, &＃39;orange&＃39;}

True

False

{&＃39;d&＃39;, &＃39;r&＃39;, &＃39;c&＃39;, &＃39;b&＃39;, &＃39;a&＃39;}

{&＃39;m&＃39;, &＃39;z&＃39;, &＃39;l&＃39;, &＃39;c&＃39;, &＃39;a&＃39;}

{&＃39;r&＃39;, &＃39;d&＃39;, &＃39;b&＃39;}

{&＃39;m&＃39;, &＃39;l&＃39;, &＃39;r&＃39;, &＃39;z&＃39;, &＃39;c&＃39;, &＃39;d&＃39;, &＃39;b&＃39;, &＃39;a&＃39;}

{&＃39;c&＃39;, &＃39;a&＃39;}

{&＃39;m&＃39;, &＃39;l&＃39;, &＃39;z&＃39;, &＃39;r&＃39;, &＃39;d&＃39;, &＃39;b&＃39;}

{&＃39;r&＃39;, &＃39;d&＃39;}

4、字典

另一个非常有用的 Python 内建数据类型是字典。

序列是以连续的整数为索引&＃xff0c;与此不同的是&＃xff0c;字典以关键字为索引&＃xff0c;关键字可以是任意不可变类型&＃xff0c;通常用字符串或数值。

理解字典的最佳方式是把它看做无序的键&＃61;>值对集合。在同一个字典之内&＃xff0c;关键字必须是互不相同。

一对大括号创建一个空的字典&＃xff1a;{}。

这是一个字典运用的简单例子&＃xff1a;

tel &＃61; {&＃39;jack&＃39;: 4098, &＃39;sape&＃39;: 4139}

tel[&＃39;guido&＃39;] &＃61; 4127

print(tel)

print(tel[&＃39;jack&＃39;])

del tel[&＃39;sape&＃39;]

tel[&＃39;irv&＃39;] &＃61; 4127

print(tel)

print(list(tel.keys()))

print(sorted(tel.keys()))

print(&＃39;guido&＃39; in tel)

print(&＃39;jack&＃39; not in tel)

{&＃39;sape&＃39;: 4139, &＃39;guido&＃39;: 4127, &＃39;jack&＃39;: 4098}

4098

{&＃39;irv&＃39;: 4127, &＃39;guido&＃39;: 4127, &＃39;jack&＃39;: 4098}

[&＃39;irv&＃39;, &＃39;guido&＃39;, &＃39;jack&＃39;]

[&＃39;guido&＃39;, &＃39;irv&＃39;, &＃39;jack&＃39;]

True

False

# 构造函数 dict() 直接从键值对元组列表中构建字典。如果有固定的模式&＃xff0c;列表推导式指定特定的键值对&＃xff1a;

a &＃61; dict([(&＃39;sape&＃39;, 4139), (&＃39;guido&＃39;, 4127), (&＃39;jack&＃39;, 4098)])

print(a)

# 此外&＃xff0c;字典推导可以用来创建任意键和值的表达式词典&＃xff1a;

b &＃61; {x: x**2 for x in (2, 4, 6)}

print(b)

# 如果关键字只是简单的字符串&＃xff0c;使用关键字参数指定键值对有时候更方便&＃xff1a;

c &＃61; dict(sape&＃61;4139, guido&＃61;4127, jack&＃61;4098)

print(c)

{&＃39;sape&＃39;: 4139, &＃39;guido&＃39;: 4127, &＃39;jack&＃39;: 4098}

{2: 4, 4: 16, 6: 36}

{&＃39;sape&＃39;: 4139, &＃39;guido&＃39;: 4127, &＃39;jack&＃39;: 4098}

5、遍历技巧

在字典中遍历时&＃xff0c;关键字和对应的值可以使用 items() 方法同时解读出来&＃xff1a;

knights &＃61; {&＃39;gallahad&＃39;: &＃39;the pure&＃39;, &＃39;robin&＃39;: &＃39;the brave&＃39;}

for k, v in knights.items():

print(k, v)

gallahad the pure

robin the brave

# 在序列中遍历时&＃xff0c;索引位置和对应值可以使用 enumerate() 函数同时得到&＃xff1a;

for i, v in enumerate([&＃39;tic&＃39;, &＃39;tac&＃39;, &＃39;toe&＃39;]):

print(i, v)

# 同时遍历两个或更多的序列&＃xff0c;可以使用 zip() 组合

questions &＃61; [&＃39;name&＃39;, &＃39;quest&＃39;, &＃39;favorite color&＃39;]

answers &＃61; [&＃39;lancelot&＃39;, &＃39;the holy grail&＃39;, &＃39;blue&＃39;]

for q, a in zip(questions, answers):

print(&＃39;What is your {0}? It is {1}.&＃39;.format(q, a))

# 要按顺序遍历一个序列&＃xff0c;使用 sorted() 函数返回一个已排序的序列&＃xff0c;并不修改原值&＃xff1a;

basket &＃61; [&＃39;apple&＃39;, &＃39;orange&＃39;, &＃39;apple&＃39;, &＃39;pear&＃39;, &＃39;orange&＃39;, &＃39;banana&＃39;]

print(sorted(basket))

for f in sorted(set(basket)):

print(f)

0 tic

1 tac

2 toe

What is your name? It is lancelot.

What is your quest? It is the holy grail.

What is your favorite color? It is blue.

[&＃39;apple&＃39;, &＃39;apple&＃39;, &＃39;banana&＃39;, &＃39;orange&＃39;, &＃39;orange&＃39;, &＃39;pear&＃39;]

apple

banana

orange

pear