參見

Python 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)

列表

list.append(x)

在列表的末尾添加一個元素迎献。相當于 a[len(a):] = [x] 志珍。

list.extend(iterable)

使用可迭代對象中的所有元素來擴展列表。相當于 a[len(a):] = iterable 。

list.insert(i, x)

在給定的位置插入一個元素唤冈。第一個參數(shù)是要插入的元素的索引，所以 a.insert(0, x) 插入列表頭部银伟， a.insert(len(a), x) 等同于 a.append(x) 你虹。

list.remove(x)

移除列表中第一個值為 x 的元素绘搞。如果沒有這樣的元素，則拋出 ValueError 異常傅物。

list.pop([i])

刪除列表中給定位置的元素并返回它夯辖。如果沒有給定位置，a.pop() 將會刪除并返回列表中的最后一個元素董饰。（ 方法簽名中 i 兩邊的方括號表示這個參數(shù)是可選的蒿褂，而不是要你輸入方括號。你會在 Python 參考庫中經(jīng)匙湓荩看到這種表示方法)啄栓。

list.clear()

移除列表中的所有元素。等價于del a[:]

list.index(x[, start[, end]])

返回列表中第一個值為 x 的元素的從零開始的索引也祠。如果沒有這樣的元素將會拋出 ValueError 異常昙楚。

可選參數(shù) start 和 end 是切片符號，用于將搜索限制為列表的特定子序列诈嘿。返回的索引是相對于整個序列的開始計算的堪旧，而不是 start 參數(shù)。

list.count(x)

返回元素 x 在列表中出現(xiàn)的次數(shù)永淌。

list.sort(key=None, reverse=False)

對列表中的元素進行排序（參數(shù)可用于自定義排序崎场，解釋請參見 sorted()）。

list.reverse()

翻轉(zhuǎn)列表中的元素遂蛀。

list.copy()

返回列表的一個淺拷貝谭跨，等價于 a[:]。

>>> fruits = ['orange', 'apple', 'pear', 'banana', 'kiwi', 'apple', 'banana']
>>> fruits.count('apple')
2
>>> fruits.count('tangerine')
0
>>> fruits.index('banana')
3
>>> fruits.index('banana', 4)  # Find next banana starting a position 4
6
>>> fruits.reverse()
>>> fruits
['banana', 'apple', 'kiwi', 'banana', 'pear', 'apple', 'orange']
>>> fruits.append('grape')
>>> fruits
['banana', 'apple', 'kiwi', 'banana', 'pear', 'apple', 'orange', 'grape']
>>> fruits.sort()
>>> fruits
['apple', 'apple', 'banana', 'banana', 'grape', 'kiwi', 'orange', 'pear']
>>> fruits.pop()
'pear'

你可能已經(jīng)注意到李滴，像 insert 螃宙，remove 或者 sort 方法，只修改列表所坯，沒有打印出返回值——它們返回默認值 None 谆扎。1 這是Python中所有可變數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則。

你可能會注意到的另一件事是并非所有數(shù)據(jù)或可以排序或比較芹助。 例如堂湖，[None, 'hello', 10] 就不可排序，因為整數(shù)不能與字符串比較状土，而 None 不能與其他類型比較无蜂。 并且還存在一些沒有定義順序關(guān)系的類型。 例如蒙谓，3+4j < 5+7j 就不是一個合法的比較斥季。

列表作為棧使用

列表方法使得列表作為堆棧非常容易，最后一個插入泛范，最先取出（“后進先出”）鱼辙。要添加一個元素到堆棧的頂端，使用 append() 校赤。要從堆棧頂部取出一個元素躁锡，使用 pop() 午绳，不用指定索引。例如

>>> stack = [3, 4, 5]
>>> stack.append(6)
>>> stack.append(7)
>>> stack
[3, 4, 5, 6, 7]
>>> stack.pop()
7
>>> stack
[3, 4, 5, 6]
>>> stack.pop()
6
>>> stack.pop()
5
>>> stack
[3, 4]

列表作為隊列使用

列表也可以用作隊列稚铣，其中先添加的元素被最先取出 (“先進先出”)箱叁；然而列表用作這個目的相當?shù)托АＲ驗樵诹斜淼哪┪蔡砑雍蛷棾鲈胤浅惕医？旄窃诹斜淼拈_頭插入或彈出元素卻很慢 (因為所有的其他元素都必須移動一位)。

若要實現(xiàn)一個隊列抬伺，可使用 collections.deque螟够，它被設(shè)計成可以快速地從兩端添加或彈出元素。例如

>>> from collections import deque
>>> queue = deque(["Eric", "John", "Michael"])
>>> queue.append("Terry")           # Terry arrives
>>> queue.append("Graham")          # Graham arrives
>>> queue.popleft()                 # The first to arrive now leaves
'Eric'
>>> queue.popleft()                 # The second to arrive now leaves
'John'
>>> queue                           # Remaining queue in order of arrival
deque(['Michael', 'Terry', 'Graham'])

列表推導(dǎo)式

列表推導(dǎo)式提供了一個更簡單的創(chuàng)建列表的方法峡钓。常見的用法是把某種操作應(yīng)用于序列或可迭代對象的每個元素上妓笙，然后使用其結(jié)果來創(chuàng)建列表，或者通過滿足某些特定條件元素來創(chuàng)建子序列能岩。

例如寞宫，假設(shè)我們想創(chuàng)建一個平方列表，像這樣

>>> squares = []
>>> for x in range(10):
...     squares.append(x**2)
...
>>> squares
[0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81]

注意這里創(chuàng)建（或被重寫）的名為 x 的變量在for循環(huán)后仍然存在拉鹃。我們可以計算平方列表的值而不會產(chǎn)生任何副作用

squares = list(map(lambda x: x**2, range(10)))

或者辈赋，等價于

squares = [x**2 for x in range(10)]

上面這種寫法更加簡潔易讀。

列表推導(dǎo)式的結(jié)構(gòu)是由一對方括號所包含的以下內(nèi)容：一個表達式膏燕，后面跟一個 for 子句钥屈，然后是零個或多個 for 或 if 子句。 其結(jié)果將是一個新列表坝辫，由對表達式依據(jù)后面的 for 和 if 子句的內(nèi)容進行求值計算而得出篷就。 舉例來說，以下列表推導(dǎo)式會將兩個列表中不相等的元素組合起來:

>>> [(x, y) for x in [1,2,3] for y in [3,1,4] if x != y]
[(1, 3), (1, 4), (2, 3), (2, 1), (2, 4), (3, 1), (3, 4)]

而它等價于

>>> combs = []
>>> for x in [1,2,3]:
...     for y in [3,1,4]:
...         if x != y:
...             combs.append((x, y))
...
>>> combs
[(1, 3), (1, 4), (2, 3), (2, 1), (2, 4), (3, 1), (3, 4)]

注意在上面兩個代碼片段中近忙， for 和 if 的順序是相同的竭业。

如果表達式是一個元組（例如上面的 (x, y)），那么就必須加上括號

>>> vec = [-4, -2, 0, 2, 4]
>>> # create a new list with the values doubled
>>> [x*2 for x in vec]
[-8, -4, 0, 4, 8]
>>> # filter the list to exclude negative numbers
>>> [x for x in vec if x >= 0]
[0, 2, 4]
>>> # apply a function to all the elements
>>> [abs(x) for x in vec]
[4, 2, 0, 2, 4]
>>> # call a method on each element
>>> freshfruit = ['  banana', '  loganberry ', 'passion fruit  ']
>>> [weapon.strip() for weapon in freshfruit]
['banana', 'loganberry', 'passion fruit']
>>> # create a list of 2-tuples like (number, square)
>>> [(x, x**2) for x in range(6)]
[(0, 0), (1, 1), (2, 4), (3, 9), (4, 16), (5, 25)]
>>> # the tuple must be parenthesized, otherwise an error is raised
>>> [x, x**2 for x in range(6)]
  File "<stdin>", line 1, in <module>
    [x, x**2 for x in range(6)]
               ^
SyntaxError: invalid syntax
>>> # flatten a list using a listcomp with two 'for'
>>> vec = [[1,2,3], [4,5,6], [7,8,9]]
>>> [num for elem in vec for num in elem]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

列表推導(dǎo)式可以使用復(fù)雜的表達式和嵌套函數(shù)

>>> from math import pi
>>> [str(round(pi, i)) for i in range(1, 6)]
['3.1', '3.14', '3.142', '3.1416', '3.14159']

嵌套的列表推導(dǎo)式

列表推導(dǎo)式中的初始表達式可以是任何表達式及舍，包括另一個列表推導(dǎo)式永品。

考慮下面這個 3x4的矩陣，它由3個長度為4的列表組成

>>> matrix = [
...     [1, 2, 3, 4],
...     [5, 6, 7, 8],
...     [9, 10, 11, 12],
... ]

下面的列表推導(dǎo)式將交換其行和列

>>> [[row[i] for row in matrix] for i in range(4)]
[[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]]

如上節(jié)所示击纬，嵌套的列表推導(dǎo)式是基于跟隨其后的 for 進行求值的，所以這個例子等價于:

>>> transposed = []
>>> for i in range(4):
...     transposed.append([row[i] for row in matrix])
...
>>> transposed
[[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]]

反過來說钾麸，也等價于

>>> transposed = []
>>> for i in range(4):
...     # the following 3 lines implement the nested listcomp
...     transposed_row = []
...     for row in matrix:
...         transposed_row.append(row[i])
...     transposed.append(transposed_row)
...
>>> transposed
[[1, 5, 9], [2, 6, 10], [3, 7, 11], [4, 8, 12]]

實際應(yīng)用中更振，你應(yīng)該會更喜歡使用內(nèi)置函數(shù)去組成復(fù)雜的流程語句炕桨。 zip() 函數(shù)將會很好地處理這種情況

>>> list(zip(*matrix))
[(1, 5, 9), (2, 6, 10), (3, 7, 11), (4, 8, 12)]

del 語句

有一種方式可以從列表按照給定的索引而不是值來移除一個元素: 那就是 del 語句。 它不同于會返回一個值的 pop() 方法肯腕。 del 語句也可以用來從列表中移除切片或者清空整個列表（我們之前用過的方式是將一個空列表賦值給指定的切片）献宫。 例如:

>>> a = [-1, 1, 66.25, 333, 333, 1234.5]
>>> del a[0]
>>> a
[1, 66.25, 333, 333, 1234.5]
>>> del a[2:4]
>>> a
[1, 66.25, 1234.5]
>>> del a[:]
>>> a
[]

del 也可以刪除整個變量

>>> del a

此后再引用 a 時會報錯（直到另一個值被賦給它）。我們會在后面了解到 del 的其他用法实撒。

元組和序列

我們看到列表和字符串有很多共同特性姊途，例如索引和切片操作。他們是 序列 數(shù)據(jù)類型（參見 序列類型 --- list, tuple, range）中的兩種知态。隨著 Python 語言的發(fā)展捷兰，其他的序列類型也會被加入其中。這里介紹另一種標準序列類型: 元組负敏。

一個元組由幾個被逗號隔開的值組成贡茅，例如

>>> t = 12345, 54321, 'hello!'
>>> t[0]
12345
>>> t
(12345, 54321, 'hello!')
>>> # Tuples may be nested:
... u = t, (1, 2, 3, 4, 5)
>>> u
((12345, 54321, 'hello!'), (1, 2, 3, 4, 5))
>>> # Tuples are immutable:
... t[0] = 88888
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>> # but they can contain mutable objects:
... v = ([1, 2, 3], [3, 2, 1])
>>> v
([1, 2, 3], [3, 2, 1])

如你所見，元組在輸出時總是被圓括號包圍的其做，以便正確表示嵌套元組顶考。輸入時圓括號可有可無，不過經(jīng)常會是必須的（如果這個元組是一個更大的表達式的一部分）妖泄。給元組中的一個單獨的元素賦值是不允許的驹沿，當然你可以創(chuàng)建包含可變對象的元組，例如列表蹈胡。

雖然元組可能看起來與列表很像渊季，但它們通常是在不同的場景被使用，并且有著不同的用途审残。元組是 immutable 梭域，其序列通常包含不同種類的元素，并且通過解包（這一節(jié)下面會解釋）或者索引來訪問（如果是 namedtuples 的話甚至還可以通過屬性訪問）搅轿。列表是 mutable 病涨，并且列表中的元素一般是同種類型的，并且通過迭代訪問璧坟。

一個特殊的問題是構(gòu)造包含0個或1個元素的元組：為了適應(yīng)這種情況既穆，語法有一些額外的改變∪妇椋空元組可以直接被一對空圓括號創(chuàng)建幻工，含有一個元素的元組可以通過在這個元素后添加一個逗號來構(gòu)建（圓括號里只有一個值的話不夠明確）。丑陋黎茎，但是有效囊颅。例如

>>> empty = ()
>>> singleton = 'hello',    # <-- note trailing comma
>>> len(empty)
0
>>> len(singleton)
1
>>> singleton
('hello',)

語句 t = 12345, 54321, 'hello!' 是 元組打包 的一個例子：值 12345, 54321 和 'hello!' 被打包進元組。其逆操作也是允許的

>>> x, y, z = t

這被稱為 序列解包 也是很恰當?shù)模驗榻獍僮鞯牡忍栍覀?cè)可以是任何序列踢代。序列解包要求等號左側(cè)的變量數(shù)與右側(cè)序列里所含的元素數(shù)相同盲憎。注意多重賦值其實也只是元組打包和序列解包的組合。

集合

Python也包含有 集合 類型胳挎。集合是由不重復(fù)元素組成的無序的集饼疙。它的基本用法包括成員檢測和消除重復(fù)元素。集合對象也支持像 聯(lián)合慕爬，交集窑眯，差集，對稱差分等數(shù)學(xué)運算医窿。

花括號或 set() 函數(shù)可以用來創(chuàng)建集合磅甩。注意：要創(chuàng)建一個空集合你只能用 set() 而不能用 {}，因為后者是創(chuàng)建一個空字典留搔，這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)我們會在下一節(jié)進行討論更胖。

以下是一些簡單的示例

>>> basket = {'apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana'}
>>> print(basket)                      # show that duplicates have been removed
{'orange', 'banana', 'pear', 'apple'}
>>> 'orange' in basket                 # fast membership testing
True
>>> 'crabgrass' in basket
False

>>> # Demonstrate set operations on unique letters from two words
...
>>> a = set('abracadabra')
>>> b = set('alacazam')
>>> a                                  # unique letters in a
{'a', 'r', 'b', 'c', 'd'}
>>> a - b                              # letters in a but not in b
{'r', 'd', 'b'}
>>> a | b                              # letters in a or b or both
{'a', 'c', 'r', 'd', 'b', 'm', 'z', 'l'}
>>> a & b                              # letters in both a and b
{'a', 'c'}
>>> a ^ b                              # letters in a or b but not both
{'r', 'd', 'b', 'm', 'z', 'l'}

類似于 列表推導(dǎo)式，集合也支持推導(dǎo)式形式

>>> a = {x for x in 'abracadabra' if x not in 'abc'}
>>> a
{'r', 'd'}

字典

另一個非常有用的 Python 內(nèi)置數(shù)據(jù)類型是 字典 (參見 映射類型 --- dict)隔显。字典在其他語言里可能會被叫做 聯(lián)合內(nèi)存 或 聯(lián)合數(shù)組却妨。與以連續(xù)整數(shù)為索引的序列不同，字典是以 關(guān)鍵字 為索引的括眠，關(guān)鍵字可以是任意不可變類型彪标，通常是字符串或數(shù)字。如果一個元組只包含字符串掷豺、數(shù)字或元組捞烟，那么這個元組也可以用作關(guān)鍵字。但如果元組直接或間接地包含了可變對象当船，那么它就不能用作關(guān)鍵字题画。列表不能用作關(guān)鍵字，因為列表可以通過索引德频、切片或 append() 和 extend() 之類的方法來改變苍息。

理解字典的最好方式，就是將它看做是一個 鍵: 值 對的集合壹置，鍵必須是唯一的（在一個字典中）竞思。一對花括號可以創(chuàng)建一個空字典：{} 。另一種初始化字典的方式是在一對花括號里放置一些以逗號分隔的鍵值對钞护，而這也是字典輸出的方式盖喷。

字典主要的操作是使用關(guān)鍵字存儲和解析值。也可以用 del 來刪除一個鍵值對难咕。如果你使用了一個已經(jīng)存在的關(guān)鍵字來存儲值课梳，那么之前與這個關(guān)鍵字關(guān)聯(lián)的值就會被遺忘距辆。用一個不存在的鍵來取值則會報錯。

對一個字典執(zhí)行 list(d) 將返回包含該字典中所有鍵的列表惦界，按插入次序排列 (如需其他排序挑格，則要使用 sorted(d))。要檢查字典中是否存在一個特定鍵沾歪，可使用 in 關(guān)鍵字。

以下是使用字典的一些簡單示例

>>> tel = {'jack': 4098, 'sape': 4139}
>>> tel['guido'] = 4127
>>> tel
{'jack': 4098, 'sape': 4139, 'guido': 4127}
>>> tel['jack']
4098
>>> del tel['sape']
>>> tel['irv'] = 4127
>>> tel
{'jack': 4098, 'guido': 4127, 'irv': 4127}
>>> list(tel)
['jack', 'guido', 'irv']
>>> sorted(tel)
['guido', 'irv', 'jack']
>>> 'guido' in tel
True
>>> 'jack' not in tel
False

dict() 構(gòu)造函數(shù)可以直接從鍵值對序列里創(chuàng)建字典雾消。

>>> dict([('sape', 4139), ('guido', 4127), ('jack', 4098)])
{'sape': 4139, 'guido': 4127, 'jack': 4098}

此外灾搏，字典推導(dǎo)式可以從任意的鍵值表達式中創(chuàng)建字典

>>> {x: x**2 for x in (2, 4, 6)}
{2: 4, 4: 16, 6: 36}

當關(guān)鍵字是簡單字符串時，有時直接通過關(guān)鍵字參數(shù)來指定鍵值對更方便

>>> dict(sape=4139, guido=4127, jack=4098)
{'sape': 4139, 'guido': 4127, 'jack': 4098}