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一文讲清Python中的序列和容器

itomcoil 2025-03-11 17:10 5 浏览

Python中的序列和容器是两种常用的数据结构,它们都可以用来存储和管理多个对象。序列是一种有序的容器,它可以通过索引来访问和操作其中的元素。容器是一种更广泛的概念,它可以包含序列,也可以包含映射和集合等其他类型的数据结构。容器的特点是可以通过迭代来遍历其中的元素,但不一定支持索引。

Python中的常见序列类型有字符串(string)、列表(list)和元组(tuple)。字符串是一种不可变的序列,它由字符组成,可以用单引号或双引号来表示。列表是一种可变的序列,它由任意类型的对象组成,可以用方括号来表示。元组是一种不可变的序列,它由任意类型的对象组成,可以用圆括号或逗号来表示。序列类型都支持以下操作:

  • 索引:用seq[index]来获取或修改指定位置的元素,其中index是一个整数,可以为正或负,正数从0开始表示第一个元素,负数从-1开始表示最后一个元素。
  • 切片:用seq[start:end:step]来获取或修改指定范围内的子序列,其中start和end是整数,表示切片的起始和结束位置(不包括结束位置),step是整数,表示切片的步长,默认为1。如果省略start或end,则默认为序列的开头或结尾。如果省略step,则默认为1。
  • 连接:用+运算符来连接两个序列,得到一个新的序列。
  • 重复:用*运算符和一个整数来重复一个序列,得到一个新的序列。
  • 成员测试:用in运算符来检查一个对象是否在一个序列中,返回布尔值。
  • 长度:用内置函数len(seq)来获取一个序列的长度,即其中包含的元素个数。
  • 最大值和最小值:用内置函数max(seq)和min(seq)来获取一个序列中的最大值和最小值,要求序列中的元素都可以进行比较。
  • 求和:用内置函数sum(seq)来求一个序列中所有元素的和,要求序列中的元素都可以进行加法运算。

Python中的常见容器类型有字典(dict)和集合(set)。字典是一种无序的映射类型,它由键值对组成,可以用花括号来表示。集合是一种无序的集合类型,它由不重复的对象组成,可以用花括号或内置函数set()来表示。容器类型都支持以下操作:

  • 成员测试:用in运算符来检查一个对象是否在一个容器中,返回布尔值。
  • 长度:用内置函数len(container)来获取一个容器的长度,即其中包含的元素个数。
  • 迭代:用for...in...循环或其他迭代工具来遍历一个容器中的所有元素。

此外,字典还支持以下操作:

  • 索引:用dict[key]来获取或修改指定键对应的值,其中key是任意不可变类型的对象。如果键不存在,则抛出异常。
  • 键视图:用内置方法dict.keys()来获取一个字典中所有键组成的视图对象,该对象支持迭代和成员测试等操作。
  • 值视图:用内置方法dict.values()来获取一个字典中所有值组成的视图对象,该对象支持迭代和成员测试等操作。
  • 键值对视图:用内置方法dict.items()来获取一个字典中所有键值对组成的视图对象,该对象支持迭代和成员测试等操作。
  • 获取:用内置方法dict.get(key, default)来获取指定键对应的值,如果键不存在,则返回默认值,而不抛出异常。
  • 更新:用内置方法dict.update(other)来用另一个字典或可迭代对象中的键值对来更新当前字典,如果有重复的键,则覆盖原来的值。
  • 删除:用内置方法dict.pop(key, default)来删除并返回指定键对应的值,如果键不存在,则返回默认值,而不抛出异常。用内置方法dict.popitem()来删除并返回任意一个键值对,如果字典为空,则抛出异常。用内置方法dict.clear()来清空字典中的所有键值对。

此外,集合还支持以下操作:

  • 添加:用内置方法set.add(elem)来向集合中添加一个元素,如果元素已存在,则不改变集合。
  • 更新:用内置方法set.update(other)来用另一个集合或可迭代对象中的元素来更新当前集合,相当于求并集。
  • 删除:用内置方法set.remove(elem)来从集合中删除一个元素,如果元素不存在,则抛出异常。用内置方法set.discard(elem)来从集合中删除一个元素,如果元素不存在,则不改变集合。用内置方法set.pop()来删除并返回任意一个元素,如果集合为空,则抛出异常。用内置方法set.clear()来清空集合中的所有元素。
  • 交集:用运算符&或内置方法set.intersection(other)来求两个集合的交集,得到一个新的集合。
  • 并集:用运算符|或内置方法set.union(other)来求两个集合的并集,得到一个新的集合。
  • 差集:用运算符-或内置方法set.difference(other)来求两个集合的差集,得到一个新的集合。
  • 对称差:用运算符^或内置方法set.symmetric_difference(other)来求两个集合的对称差,得到一个新的集合。
  • 子集:用运算符<=或内置方法set.issubset(other)来检查一个集合是否是另一个集合的子集,返回布尔值。
  • 超集:用运算符>=或内置方法set.issuperset(other)来检查一个集合是否是另一个集合的超集,返回布尔值。
  • 不相交:用内置方法set.isdisjoint(other)来检查两个集合是否不相交,即没有共同元素,返回布尔值。

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