高級變數類型（列表，元組，字典，字元串，公共方法，變數高級）for迴圈

来源:https://www.cnblogs.com/JcrLive/archive/2020/01/27/12235360.html
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Python 中數據類型可以分為 數字型 和 非數字型 數字型 整型 ( ) 浮點型（ ） 布爾型（ ） 真 `非 0 數` —— 非零即真 假 `0` 複數型 ( ) 主要用於科學計算，例如：平面場問題、波動問題、電感電容等問題 非數字型 字元串 列表 元組 字典 在 中，所有 非數字型變數 都支 ...


  • Python 中數據類型可以分為 數字型 和 非數字型
  • 數字型
    • 整型 (int)
    • 浮點型（float）
    • 布爾型（bool）
      • 真 True 非 0 數 —— 非零即真
      • 假 False 0
    • 複數型 (complex)
      • 主要用於科學計算，例如：平面場問題、波動問題、電感電容等問題
  • 非數字型
    • 字元串
    • 列表
    • 元組
    • 字典
  • 在 Python 中，所有 非數字型變數 都支持以下特點：
    1. 都是一個 序列 sequence，也可以理解為 容器
    2. 取值 []
    3. 遍歷 for in
    4. 計算長度、最大/最小值、比較、刪除
    5. 鏈接 + 和 重覆 *
    6. 切片

01. 列表

1.1 列表的定義

  • List（列表） 是 Python 中使用 最頻繁 的數據類型，在其他語言中通常叫做 數組
  • 專門用於存儲 一串 信息
  • 列表用 [] 定義，數據 之間使用 , 分隔
  • 列表的 索引 從 0 開始
    • 索引 就是數據在 列表 中的位置編號，索引 又可以被稱為 下標

註意：從列表中取值時，如果 超出索引範圍，程式會報錯

name_list = ["zhangsan", "lisi", "wangwu"]

1.2 列表常用操作

  • 在 ipython3 中定義一個 列表，例如：name_list = []
  • 輸入 name_list. 按下 TAB 鍵，ipython 會提示 列表 能夠使用的 方法 如下：
In [1]: name_list.
name_list.append   name_list.count    name_list.insert   name_list.reverse
name_list.clear    name_list.extend   name_list.pop      name_list.sort
name_list.copy     name_list.index    name_list.remove
序號 分類 關鍵字 / 函數 / 方法 說明
1 增加 列表.insert(索引, 數據) 在指定位置插入數據
列表.append(數據) 在末尾追加數據
列表.extend(列表2) 將列表2 的數據追加到列表
2 修改 列表[索引] = 數據 修改指定索引的數據
3 刪除 del 列表[索引] 刪除指定索引的數據
列表.remove[數據] 刪除第一個出現的指定數據
列表.pop 刪除末尾數據
列表.pop(索引) 刪除指定索引數據
列表.clear 清空列表
4 統計 len(列表) 列表長度
列表.count(數據) 數據在列表中出現的次數
5 排序 列表.sort() 升序排序
列表.sort(reverse=True) 降序排序
列表.reverse() 逆序、反轉

del 關鍵字（科普）

  • 使用 del 關鍵字(delete) 同樣可以刪除列表中元素
  • del 關鍵字本質上是用來 將一個變數從記憶體中刪除的
  • 如果使用 del 關鍵字將變數從記憶體中刪除，後續的代碼就不能再使用這個變數了
del name_list[1]

在日常開發中，要從列表刪除數據，建議 使用列表提供的方法

關鍵字、函數和方法（科普）

  • 關鍵字 是 Python 內置的、具有特殊意義的標識符
In [1]: import keyword
In [2]: print(keyword.kwlist)
In [3]: print(len(keyword.kwlist))

關鍵字後面不需要使用括弧

  • 函數 封裝了獨立功能，可以直接調用
函數名(參數)

函數需要死記硬背

  • 方法 和函數類似，同樣是封裝了獨立的功能
  • 方法 需要通過 對象 來調用，表示針對這個 對象 要做的操作
對象.方法名(參數)

在變數後面輸入 .，然後選擇針對這個變數要執行的操作，記憶起來比函數要簡單很多

1.3 迴圈遍歷

  • 遍歷 就是 從頭到尾 依次 從 列表 中獲取數據
    • 在 迴圈體內部 針對 每一個元素，執行相同的操作
  • 在 Python 中為了提高列表的遍歷效率，專門提供的 迭代 iteration 遍歷
  • 使用 for 就能夠實現迭代遍歷
# for 迴圈內部使用的變數 in 列表
for name in name_list:

    迴圈內部針對列表元素進行操作
    print(name)

1.4 應用場景

  • 儘管 Python 的 列表 中可以 存儲不同類型的數據
  • 但是在開發中，更多的應用場景是
    1. 列表 存儲相同類型的數據
    2. 通過 迭代遍歷，在迴圈體內部，針對列表中的每一項元素，執行相同的操作

02. 元組

2.1 元組的定義

  • Tuple（元組）與列表類似，不同之處在於元組的 元素不能修改
    • 元組 表示多個元素組成的序列
    • 元組 在 Python 開發中，有特定的應用場景
  • 用於存儲 一串 信息，數據 之間使用 , 分隔
  • 元組用 () 定義
  • 元組的 索引 從 0 開始
    • 索引 就是數據在 元組 中的位置編號
info_tuple = ("zhangsan", 18, 1.75)

創建空元組

info_tuple = ()

元組中 只包含一個元素 時，需要 在元素後面添加逗號

info_tuple = (50, )

2.2 元組常用操作

  • 在 ipython3 中定義一個 元組，例如：info = ()
  • 輸入 info. 按下 TAB 鍵，ipython 會提示 元組 能夠使用的函數如下：
info.count  info.index

有關 元組 的 常用操作 可以參照上圖練習

2.3 迴圈遍歷

  • 取值 就是從 元組 中獲取存儲在指定位置的數據
  • 遍歷 就是 從頭到尾 依次 從 元組 中獲取數據
# for 迴圈內部使用的變數 in 元組
for item in info:

    迴圈內部針對元組元素進行操作
    print(item)
  • 在 Python 中，可以使用 for 迴圈遍歷所有非數字型類型的變數：列表、元組、字典 以及 字元串
  • 提示：在實際開發中，除非 能夠確認元組中的數據類型，否則針對元組的迴圈遍歷需求並不是很多

2.4 應用場景

  • 儘管可以使用 for in 遍歷 元組
  • 但是在開發中，更多的應用場景是：
    • 函數的 參數 和 返回值，一個函數可以接收 任意多個參數，或者 一次返回多個數據
      • 有關 函數的參數 和 返回值，在後續 函數高級 給大家介紹
    • 格式字元串，格式化字元串後面的 () 本質上就是一個元組
    • 讓列表不可以被修改，以保護數據安全
info = ("zhangsan", 18)

print("%s 的年齡是 %d" % info)

元組和列表之間的轉換

  • 使用 list 函數可以把元組轉換成列表
list(元組)
  • 使用 tuple 函數可以把列表轉換成元組
tuple(列表)

03. 字典

3.1 字典的定義

  • dictionary（字典） 是 除列表以外 Python 之中 最靈活 的數據類型
  • 字典同樣可以用來 存儲多個數據
    • 通常用於存儲 描述一個 物體 的相關信息
  • 和列表的區別
    • 列表 是 有序 的對象集合
    • 字典 是 無序 的對象集合
  • 字典用 {} 定義
  • 字典使用 鍵值對 存儲數據，鍵值對之間使用 , 分隔
    • 鍵 key 是索引
    • 值 value 是數據
    • 鍵 和 值 之間使用 : 分隔
    • 鍵必須是唯一的
    • 值 可以取任何數據類型，但 鍵 只能使用 字元串、數字或 元組
xiaoming = {"name": "小明",
            "age": 18,
            "gender": True,
            "height": 1.75}

3.2 字典常用操作

  • 在 ipython3 中定義一個 字典，例如：xiaoming = {}
  • 輸入 xiaoming. 按下 TAB 鍵，ipython 會提示 字典 能夠使用的函數如下：
In [1]: xiaoming.
xiaoming.clear       xiaoming.items       xiaoming.setdefault
xiaoming.copy        xiaoming.keys        xiaoming.update
xiaoming.fromkeys    xiaoming.pop         xiaoming.values
xiaoming.get         xiaoming.popitem

有關 字典 的 常用操作 可以參照上圖練習

3.3 迴圈遍歷

  • 遍歷 就是 依次 從 字典 中獲取所有鍵值對
# for 迴圈內部使用的 `key 的變數` in 字典
for k in xiaoming:

    print("%s: %s" % (k, xiaoming[k]))

提示：在實際開發中，由於字典中每一個鍵值對保存數據的類型是不同的，所以針對字典的迴圈遍歷需求並不是很多

3.4 應用場景

  • 儘管可以使用 for in 遍歷 字典
  • 但是在開發中，更多的應用場景是：
    • 使用 多個鍵值對，存儲 描述一個 物體 的相關信息 —— 描述更複雜的數據信息
    • 將 多個字典 放在 一個列表 中，再進行遍歷，在迴圈體內部針對每一個字典進行 相同的處理
card_list = [{"name": "張三",
              "qq": "12345",
              "phone": "110"},
             {"name": "李四",
              "qq": "54321",
              "phone": "10086"}
             ]

04. 字元串

4.1 字元串的定義

  • 字元串 就是 一串字元，是編程語言中表示文本的數據類型
  • 在 Python 中可以使用 一對雙引號 " 或者 一對單引號 ' 定義一個字元串
    • 雖然可以使用 \" 或者 \' 做字元串的轉義，但是在實際開發中：
      • 如果字元串內部需要使用 "，可以使用 ' 定義字元串
      • 如果字元串內部需要使用 '，可以使用 " 定義字元串
  • 可以使用 索引 獲取一個字元串中 指定位置的字元，索引計數從 0 開始
  • 也可以使用 for 迴圈遍歷 字元串中每一個字元

大多數編程語言都是用 " 來定義字元串

string = "Hello Python"

for c in string:
    print(c)

4.2 字元串的常用操作

  • 在 ipython3 中定義一個 字元串，例如：hello_str = ""
  • 輸入 hello_str. 按下 TAB 鍵，ipython 會提示 字元串 能夠使用的 方法 如下：
In [1]: hello_str.
hello_str.capitalize    hello_str.isidentifier  hello_str.rindex
hello_str.casefold      hello_str.islower       hello_str.rjust
hello_str.center        hello_str.isnumeric     hello_str.rpartition
hello_str.count         hello_str.isprintable   hello_str.rsplit
hello_str.encode        hello_str.isspace       hello_str.rstrip
hello_str.endswith      hello_str.istitle       hello_str.split
hello_str.expandtabs    hello_str.isupper       hello_str.splitlines
hello_str.find          hello_str.join          hello_str.startswith
hello_str.format        hello_str.ljust         hello_str.strip
hello_str.format_map    hello_str.lower         hello_str.swapcase
hello_str.index         hello_str.lstrip        hello_str.title
hello_str.isalnum       hello_str.maketrans     hello_str.translate
hello_str.isalpha       hello_str.partition     hello_str.upper
hello_str.isdecimal     hello_str.replace       hello_str.zfill
hello_str.isdigit       hello_str.rfind

提示：正是因為 python 內置提供的方法足夠多，才使得在開發時，能夠針對字元串進行更加靈活的操作！應對更多的開發需求！

1) 判斷類型 - 9

方法 說明
string.isspace() 如果 string 中只包含空格，則返回 True
string.isalnum() 如果 string 至少有一個字元並且所有字元都是字母或數字則返回 True
string.isalpha() 如果 string 至少有一個字元並且所有字元都是字母則返回 True
string.isdecimal() 如果 string 只包含數字則返回 True，全形數字
string.isdigit() 如果 string 只包含數字則返回 True，全形數字、⑴、\u00b2
string.isnumeric() 如果 string 只包含數字則返回 True，全形數字，漢字數字
string.istitle() 如果 string 是標題化的(每個單詞的首字母大寫)則返回 True
string.islower() 如果 string 中包含至少一個區分大小寫的字元，並且所有這些(區分大小寫的)字元都是小寫，則返回 True
string.isupper() 如果 string 中包含至少一個區分大小寫的字元，並且所有這些(區分大小寫的)字元都是大寫，則返回 True

2) 查找和替換 - 7

方法 說明
string.startswith(str) 檢查字元串是否是以 str 開頭，是則返回 True
string.endswith(str) 檢查字元串是否是以 str 結束，是則返回 True
string.find(str, start=0, end=len(string)) 檢測 str 是否包含在 string 中，如果 start 和 end 指定範圍，則檢查是否包含在指定範圍內，如果是返回開始的索引值，否則返回 -1
string.rfind(str, start=0, end=len(string)) 類似於 find()，不過是從右邊開始查找
string.index(str, start=0, end=len(string)) 跟 find() 方法類似，不過如果 str 不在 string 會報錯
string.rindex(str, start=0, end=len(string)) 類似於 index()，不過是從右邊開始
string.replace(old_str, new_str, num=string.count(old)) 把 string 中的 old_str 替換成 new_str，如果 num 指定，則替換不超過 num 次

3) 大小寫轉換 - 5

方法 說明
string.capitalize() 把字元串的第一個字元大寫
string.title() 把字元串的每個單詞首字母大寫
string.lower() 轉換 string 中所有大寫字元為小寫
string.upper() 轉換 string 中的小寫字母為大寫
string.swapcase() 翻轉 string 中的大小寫

4) 文本對齊 - 3

方法 說明
string.ljust(width) 返回一個原字元串左對齊，並使用空格填充至長度 width 的新字元串
string.rjust(width) 返回一個原字元串右對齊，並使用空格填充至長度 width 的新字元串
string.center(width) 返回一個原字元串居中，並使用空格填充至長度 width 的新字元串

5) 去除空白字元 - 3

方法 說明
string.lstrip() 截掉 string 左邊（開始）的空白字元
string.rstrip() 截掉 string 右邊（末尾）的空白字元
string.strip() 截掉 string 左右兩邊的空白字元

6) 拆分和連接 - 5

方法 說明
string.partition(str) 把字元串 string 分成一個 3 元素的元組 (str前面, str, str後面)
string.rpartition(str) 類似於 partition() 方法，不過是從右邊開始查找
string.split(str="", num) 以 str 為分隔符拆分 string，如果 num 有指定值，則僅分隔 num + 1 個子字元串，str 預設包含 '\r', '\t', '\n' 和空格
string.splitlines() 按照行('\r', '\n', '\r\n')分隔，返回一個包含各行作為元素的列表
string.join(seq) 以 string 作為分隔符，將 seq 中所有的元素（的字元串表示）合併為一個新的字元串

4.3 字元串的切片

  • 切片 方法適用於 字元串、列表、元組
    • 切片 使用 索引值 來限定範圍，從一個大的 字元串 中 切出 小的 字元串
    • 列表 和 元組 都是 有序 的集合，都能夠 通過索引值 獲取到對應的數據
    • 字典 是一個 無序 的集合，是使用 鍵值對 保存數據

字元串[開始索引:結束索引:步長]

註意：

  1. 指定的區間屬於 左閉右開 型 [開始索引, 結束索引) => 開始索引 >= 範圍 < 結束索引
    • 從 起始 位開始，到 結束位的前一位 結束（不包含結束位本身)
  2. 從頭開始，開始索引 數字可以省略，冒號不能省略
  3. 到末尾結束，結束索引 數字可以省略，冒號不能省略
  4. 步長預設為 1，如果連續切片，數字和冒號都可以省略

索引的順序和倒序

  • 在 Python 中不僅支持 順序索引，同時還支持 倒序索引
  • 所謂倒序索引就是 從右向左 計算索引
    • 最右邊的索引值是 -1，依次遞減

演練需求

    1. 截取從 2 ~ 5 位置 的字元串
    1. 截取從 2 ~ 末尾 的字元串
    1. 截取從 開始 ~ 5 位置 的字元串
    1. 截取完整的字元串
    1. 從開始位置，每隔一個字元截取字元串
    1. 從索引 1 開始，每隔一個取一個
    1. 截取從 2 ~ 末尾 - 1 的字元串
    1. 截取字元串末尾兩個字元
    1. 字元串的逆序（面試題）

答案

num_str = "0123456789"

# 1. 截取從 2 ~ 5 位置 的字元串
print(num_str[2:6])

# 2. 截取從 2 ~ `末尾` 的字元串
print(num_str[2:])

# 3. 截取從 `開始` ~ 5 位置 的字元串
print(num_str[:6])

# 4. 截取完整的字元串
print(num_str[:])

# 5. 從開始位置，每隔一個字元截取字元串
print(num_str[::2])

# 6. 從索引 1 開始，每隔一個取一個
print(num_str[1::2])

# 倒序切片
# -1 表示倒數第一個字元
print(num_str[-1])

# 7. 截取從 2 ~ `末尾 - 1` 的字元串
print(num_str[2:-1])

# 8. 截取字元串末尾兩個字元
print(num_str[-2:])

# 9. 字元串的逆序（面試題）
print(num_str[::-1])

05. 公共方法

5.1 Python 內置函數

Python 包含了以下內置函數：

函數 描述 備註
len(item) 計算容器中元素個數
del(item) 刪除變數 del 有兩種方式
max(item) 返回容器中元素最大值 如果是字典，只針對 key 比較
min(item) 返回容器中元素最小值 如果是字典，只針對 key 比較
cmp(item1, item2) 比較兩個值，-1 小於/0 相等/1 大於 Python 3.x 取消了 cmp 函數

註意

  • 字元串 比較符合以下規則： "0" < "A" < "a"

5.2 切片

描述 Python 表達式 結果 支持的數據類型
切片 "0123456789"[::-2] "97531" 字元串、列表、元組
  • 切片 使用 索引值 來限定範圍，從一個大的 字元串 中 切出 小的 字元串
  • 列表 和 元組 都是 有序 的集合，都能夠 通過索引值 獲取到對應的數據
  • 字典 是一個 無序 的集合，是使用 鍵值對 保存數據

5.3 運算符

運算符 Python 表達式 結果 描述 支持的數據類型
+ [1, 2] + [3, 4] [1, 2, 3, 4] 合併 字元串、列表、元組
* ["Hi!"] * 4 ['Hi!', 'Hi!', 'Hi!', 'Hi!'] 重覆 字元串、列表、元組
in 3 in (1, 2, 3) True 元素是否存在 字元串、列表、元組、字典
not in 4 not in (1, 2, 3) True 元素是否不存在 字元串、列表、元組、字典
> >= == < <= (1, 2, 3) < (2, 2, 3) True 元素比較 字元串、列表、元組

註意

  • in 在對 字典 操作時，判斷的是 字典的鍵
  • in 和 not in 被稱為 成員運算符

成員運算符

成員運算符用於 測試 序列中是否包含指定的 成員

運算符 描述 實例
in 如果在指定的序列中找到值返回 True，否則返回 False 3 in (1, 2, 3) 返回 True
not in 如果在指定的序列中沒有找到值返回 True，否則返回 False 3 not in (1, 2, 3) 返回 False

註意：在對 字典 操作時，判斷的是 字典的鍵

5.4 完整的 for 迴圈語法

  • 在 Python 中完整的 for 迴圈 的語法如下：
for 變數 in 集合:
    
    迴圈體代碼
else:
    沒有通過 break 退出迴圈，迴圈結束後，會執行的代碼

應用場景

  • 在 迭代遍歷 嵌套的數據類型時，例如 一個列表包含了多個字典
  • 需求：要判斷 某一個字典中 是否存在 指定的 值
    • 如果 存在，提示並且退出迴圈
    • 如果 不存在，在 迴圈整體結束 後，希望 得到一個統一的提示
students = [
    {"name": "阿土",
     "age": 20,
     "gender": True,
     "height": 1.7,
     "weight": 75.0},
    {"name": "小美",
     "age": 19,
     "gender": False,
     "height": 1.6,
     "weight": 45.0},
]

find_name = "阿土"

for stu_dict in students:

    print(stu_dict)

    # 判斷當前遍歷的字典中姓名是否為find_name
    if stu_dict["name"] == find_name:
        print("找到了")

        # 如果已經找到，直接退出迴圈，就不需要再對後續的數據進行比較
        break

else:
    print("沒有找到")

print("迴圈結束")

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