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Python 数据分析与数据可视化（三）列表、元组、字典、集合与字符串

2023-11-08

文章目录

3. 列表、元组、字典、集合与字符串

3.1 列表与列表推导式

3.1.1 创建列表、下标访问

3.1.1.1 简介

列表：用来存放若干个元素的容器类对象，列表中的每一个元素的类型可以不同
空列表：[]

3.1.1.2 创建列表

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3.1.1.3 使用下标访问列表中的元素

列表中的元素是有顺序的，下标从0开始
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3.1.2 列表常用方法

3.1.2.1 append、insert、extend

append：在列表的尾部追加一个元素
insert：向列表的指定下标位置插入元素
extend：将另一个列表或可迭代对象的元素一次性全部追加到当前列表的尾部
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3.1.2.2 pop、remove

pop：弹出并返回指定下标位置的元素，如果参数为空，则弹出并返回最后一个元素，如果列表为空，调用该方法会报错
remove：删除指定元素在列表中的首次出现，没有返回值，如果列表中没有指定元素，则报错
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3.1.2.3 count、index

count：返回指定元素在列表中出现的次数
index：返回指定元素在列表中首次出现的下标，如果列表中没有指定元素，报错
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3.1.2.4 sort、reverse

sort：对列表中的元素进行排序，默认升序，没有返回值
 常用参数：
  1.key：指定排序规则，必须是可调用对象
  2.reverse：boolean 型，true 表示逆序，默认升序
reverse：将列表中的元素首尾交换，没有返回值
choice：在指定若干个元素中挑选指定数量的元素，可以重复
sample：在指定若干个元素中挑选指定数量的元素，不可以重复
注：
1. 这两个方法会直接修改原列表
2. 内置函数 sorted、reversed 均有返回值，reversed 返回 reversed 对象
3. Python 中，如果方法没有返回值，默认返回 null
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3.1.3 列表推导式、切片操作

3.1.3.1 列表推导式

列表推导式通常与循环结构等价
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嵌套的列表推导式需要从最外层往内层看
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3.1.3.2 切片操作
3.1.3.2.1 定义

 切片是用来获取列表、元组、字符串等有序序列中部分元素的一种操作

3.1.3.2.2 表现形式

有序序列[start : end : step]
start：切片开始位置，默认为 0，包含开始位置
end：切片结束位置，默认为序列长度，不包含结束位置
step：步长，默认为 1
 正整数：start 应在 stop 左侧，从前往后切
 负整数：start 应在 stop 右侧，从后往前切
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3.2 元组与生成器表达式

单个元素的元组：（1,）

3.2.1 创建元组

 可以通过 tuple() 函数像列表那样把列表、字典、集合、字符串以及 range 对象、map 对象、zip 对象或其他类似对象转化为元组。

3.2.2 特点

  1. 轻量级列表，元组不可变，没有像列表那样修改元素的方法
  2. 访问速度更快，开销更小
  3. 安全性高
  4. 可作为字典的键，也可作为集合的元素

3.2.3 生成器表达式

 生成器表达式形式上与列表推导式类似，但生成器表达式返回生成器对象，而列表推导式返回列表
 生成器对象与 map、zip、enumerate、filter 方法相同，均具有惰性求值（包含多个元素，要一个，给一个，而且，每一个元素只能访问一次）特点
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注：如果生成器表达式作为另一个方法的参数，生成器最外层的一对括号可以省略

3.2.4 序列解包

3.2.4.1 定义

 用于将赋值号右边的多个值赋值给左边的多个变量，要求赋值号两边数量相等，这种赋值方式为同时赋值
同时赋值的例子如下：

x, y = y, x

程序执行过程如下：
 同时取出 x，y 的值，然后同时将 x 赋值给 y，将 y 赋值给 x
该程序用于交换两变量的值
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3.3 字典

空字典：{}

3.3.1 创建字典

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3.3.2 字典元素访问

字典是无序的，但支持下标(键)访问，列表的下标是索引
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3.3.3 字典元素修改、添加与删除

3.3.3.1 修改、添加

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3.3.3.2 删除

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3.3.3 特点

只能包含数字、字符串、元组等不可变类型的数据，包含列表等可变数据的元组也不能作为集合的元素

3.4 集合

定义一个空集合：s = set()

3.4.1 特点

  1. 无序，元素存储顺序与添加顺序不一致
  2. 可变
  3. 元素不允许重复
  4. 只能包含数字、字符串、元组等不可变类型的数据，包含列表等可变数据的元组也不能作为集合的元素
  5. 不支持使用下标直接访问特定位置上的元素
  6. 不支持 random 中的 choice 函数从集合中随机选取元素
  7. 支持 random 模块中的 sample 函数随机选取部分元素

3.4.2 常用方法

3.4.2.1 add、update

add：向集合中添加元素，参数为元素，如果元素不在集合中，则添加；如果在集合中，则忽略本次操作
update：向集合中添加元素，参数为集合，求二者并集
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3.4.2.2. pop、remove、discard

pop：随机删除并返回删除的一个元素，空集合报错
remove：删除指定元素，元素不存在，抛出异常
discard：删除指定元素，元素不存在，不会抛出异常
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3.4.3 集合运算

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3.5 字符串

3.5.1 特点

不可变

3.5.2 常用方法

3.5.2.1 encode

encode：将字符串编码为字节串，默认utf-8
字节串：可存入二进制文件或在网络中进行传输
字节串.decode：解码格式需要跟编码格式保持一致
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3.5.2.2 format

format：字符串格式化
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3.5.2.3 index、rindex、count

index：返回字符串在当前字符串中首次出现的位置
rindex：返回字符串在当前字符串中最后一次出现的位置
count：返回字符串在当前字符串中出现的次数
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3.5.2.4 replace

replace：返回替换指定字符串之后的新字符串
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3.5.2.5 maketrans、translate

maketrans：通过两个等长字符串创建映射表，建立两字符串字符之间的一一映射
translate：通过传入映射表，使用映射表中的对应关系，对字符串中的字符进行替换，并返回新字符串
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3.5.2.6 ljust、rjust、center

参数列表：

  1. 指定字符串长度
  2. 指定填充符号

ljust：字符串左对齐，如果长度没有达到指定字符串长度，右边用指定填充符号填充
rjust：字符串右对齐，如果长度没有达到指定字符串长度，左边用指定填充符号填充
center：字符串居中，如果长度没有达到指定字符串长度，两边用指定填充符号填充
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3.5.2.7 split、rsplit

参数列表：

  1. str：分隔符
  2. maxsplit：最大分割次数

split：使用指定分隔符对字符串从左到右进行分割，默认分隔符为空白字符（空格、Tab、换行符）
注：如果采用默认参数，字符串中有多个连续的空白字符的情况下，将这些连续的空白字符作为一个整体进行分割
rsplit：使用指定分隔符对字符串从右到左进行分割，默认分隔符为空白字符（空格、Tab、换行符）
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3.5.2.8 join

join：使用指定连接符连接容器类对象的字符串元素
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3.5.2.9 lower、upper、capitalize、title、swapcase

lower：字符串中所有字母变为小写
upper：字符串中所有字母变为大写
capitalize：字符串的首字母大写
title：字符串中每个单词的首字母大写
swapcase：字符串中的字母大小写转换
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3.5.2.10 startswith、endswith

参数列表：参数可以为单个字符串，表示是否以指定字符串开头/结尾，也可以是多个字符串组成的元组，表示是否以指定的某一个字符串开头/结尾
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3.5.2.11 strip、rstrip、lstrip

strip：删除字符串两侧指定字符
rstrip：删除字符串右侧指定字符
lstrip：删除字符串左侧指定字符
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