Python学习笔记四之数据结构、模块

1.列表

Python中列表list可以修改，而字符串和元组不能

list.append(x)  #将元素添加到列表结尾，相当于a[len(a):]=[x]
list.extend(L) #通过添加指定列表的所有元素来扩充列表，相当于a[len(a):]=L
list.insert(i,x) #指定位置插入一个元素
list.remove(x) #删除列表中职位x的第一个元素，如果没有这样的元素，就会返回一个错误
list.pop([i]) #从列表的指定位置移除元素，并将其返回
list.clear() #移除列表的所有项，等同于del a[:]
list.index(x) #返回列表的第一个值为x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() #返回列表中的浅复制

应用举例：

>>> a = [66.25, 333, 333, 1, 1234.5]
>>> print(a.count(333), a.count(66.25), a.count('x'))
2 1 0
>>> a.insert(2, -1)
>>> a.append(333)
>>> a
[66.25, 333, -1, 333, 1, 1234.5, 333]
>>> a.index(333)
1
>>> a.remove(333)
>>> a
[66.25, -1, 333, 1, 1234.5, 333]
>>> a.reverse()
>>> a
[333, 1234.5, 1, 333, -1, 66.25]
>>> a.sort()
>>> a
[-1, 1, 66.25, 333, 333, 1234.5]

将列表当作堆栈使用：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：

>>>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]

将列表当作队列使用，先入先出

>>>from collection import deque
>>>queue=deque(["Eric","John","Michael"])
>>>queue.append("Terry")
>>>queue.append("GraHAM")
>>>queue.popleft()
'Eric'
>>>queue.popleft()
'John'
>>>queue
deque(['Michael','Terry','Graham'])

列表推导式

>>>vec=[2,4,6]
>>>[3*x for x in vec]
[6,12,18]
>>>[[x,x**2] for x in vec]
[[2,4],[4,16],[6,36]]
>>>[3*x for x in vec if x>3]
[12,18]
***********************************************************
>>>vec1=[2,4,6]
>>>vec2=[4,3,-9]
>>>[x*y for x in vec1 for y in vec2]
[8,6,-18,16,12,-36,24,18,-54]
********************矩阵***********************************
>>>matrix=[
...[1,2,3,4],
...[5,6,7,8],
...[9,10,11,12],
...]
>>>[row[i] for row in matrix] for i in range(4)] #将3*4矩阵列表转换为4*3列表
[[1,5,9],[2,6,10],[3,7,11],[4,8,12]]

del语句
使用 del 语句可以从一个列表中根据索引来删除一个元素，而不是值来删除元素。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，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：

>>> 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
[]
********删除实体变量*******************************
del a

2.元组和序列

元组由若干逗号分隔的值组成

>>>t=12355,54321,'h2llo'
>>>t[0]
12355
>>>t
(12355,54321,'hello')
>>>u=t,(1,2,3,4,5)
>>>u
((12355,54321,'hello'),(1,2,3,4,5))
#如你所见，元组在输出时总是有括号的，以便于正确表达嵌套结构。在输入时可能有或没有括号， 
#不过括号通常是必须的（如果元组是更大的表达式的一部分）。

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：如果要创建一个空集合，你必须用 set() 而不是 {} ；后者创建一个空的字典

>>> basket = {'apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana'}
>>> print(basket)                      # 删除重复的
{'orange', 'banana', 'pear', 'apple'}
>>> 'orange' in basket                 # 检测成员
True
>>> 'crabgrass' in basket
False

>>> # 以下演示了两个集合的操作
...
>>> a = set('abracadabra')
>>> b = set('alacazam')
>>> a                                  # a 中唯一的字母
{'a', 'r', 'b', 'c', 'd'}
>>> a - b                              # 在 a 中的字母，但不在 b 中
{'r', 'd', 'b'}
>>> a | b                              # 在 a 或 b 中的字母
{'a', 'c', 'r', 'd', 'b', 'm', 'z', 'l'}
>>> a & b                              # 在 a 和 b 中都有的字母
{'a', 'c'}
>>> a ^ b                              # 在 a 或 b 中的字母，但不同时在 a 和 b 中
{'r', 'd', 'b', 'm', 'z', 'l'}

集合也支持推导式：

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

4.字典

序列是以连续的整数为索引，与此不同的是，字典以关键字为索引，关键字可以是任意不可变类型，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=>值对集合。在同一个字典之内，关键字必须是互不相同。

一对大括号创建一个空的字典：{}。

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

使用技巧：

>>>{x: x**2 for x in (2,4,6)}
{2:4,4:6,6:36}
>>> dict([('sape', 4139), ('guido', 4127), ('jack', 4098)])
{'sape': 4139, 'jack': 4098, 'guido': 4127}
>>> dict(sape=4139, guido=4127, jack=4098)
{'sape': 4139, 'jack': 4098, 'guido': 4127}
**********************遍历********************************************
>>> knights = {'gallahad': 'the pure', 'robin': 'the brave'}
>>> for k, v in knights.items():
...     print(k, v)
...
gallahad the pure
robin the brave
********
>>> for i, v in enumerate(['tic', 'tac', 'toe']):
...     print(i, v)
...
0 tic
1 tac
2 toe
***************同时遍历两个序列**********************
>>> questions = ['name', 'quest', 'favorite color']
>>> answers = ['lancelot', 'the holy grail', 'blue']
>>> for q, a in zip(questions, answers):
...     print('What is your {0}?  It is {1}.'.format(q, a))
...
What is your name?  It is lancelot.
What is your quest?  It is the holy grail.
What is your favorite color?  It is blue.

5.file模块

open方法

open(file,mode='r')
#完整格式：
open(file, mode='r', buffering=-1, encoding=None, errors=None, newline=None, closefd=True, opener=None)

***************参数说明:**********************************
file: 必需，文件路径（相对或者绝对路径）。
mode: 可选，文件打开模式
buffering: 设置缓冲
encoding: 一般使用utf8
errors: 报错级别
newline: 区分换行符
closefd: 传入的file参数类型
opener: 设置自定义开启器，开启器的返回值必须是一个打开的文件描述符。

mode模式：

file对象：