Python高级变量类型

目标

• 列表

• 元组

• 字典

• 字符串

• 公共方法

• 变量高级

知识点回顾

• Python 中数据类型可以分为 数字型 和 非数字型

• 数字型

  • 整型 (int)

  • 浮点型（float）

  • 布尔型（bool）

    • 真 True 非 0 数 —— 非零即真

    • 假 False 0

  • 复数型 (complex)

    • 主要用于科学计算，例如：平面场问题、波动问题、电感电容等问题

• 非数字型

  • 字符串

  • 列表

  • 元组

  • 字典

• 在 Python 中，所有 非数字型变量 都支持以下特点：

  1. 都是一个 序列 sequence，也可以理解为 容器

  2. 取值 []

  3. 遍历 for in

  4. 计算长度、最大/最小值、比较、删除

  5. 链接 + 和 重复 *

  6. 切片

01. 列表

1.1 列表的定义

• List（列表） 是 Python 中使用 最频繁 的数据类型，在其他语言中通常叫做 数组

• 专门用于存储 一串 信息

• 列表用 [] 定义，数据 之间使用 , 分隔

• 列表的 索引 从 0 开始

  • 索引 就是数据在 列表 中的位置编号，索引 又可以被称为 下标

注意：从列表中取值时，如果 超出索引范围，程序会报错

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

1.2 列表常用操作

• 在 ipython3 中定义一个 列表，例如：name_list = []

• 输入 name_list. 按下 TAB 键，ipython 会提示 列表 能够使用的 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 

del 关键字（科普）

• 使用 del 关键字(delete) 同样可以删除列表中元素

• del 关键字本质上是用来 将一个变量从内存中删除的

• 如果使用 del 关键字将变量从内存中删除，后续的代码就不能再使用这个变量了

del name_list[1]

在日常开发中，要从列表删除数据，建议 使用列表提供的方法

关键字、函数和方法（科普）

• 关键字 是 Python 内置的、具有特殊意义的标识符

In [1]: import keyword
In [2]: print(keyword.kwlist)
In [3]: print(len(keyword.kwlist))

关键字后面不需要使用括号

• 函数 封装了独立功能，可以直接调用

函数名(参数)

函数需要死记硬背

• 方法 和函数类似，同样是封装了独立的功能

• 方法 需要通过 对象 来调用，表示针对这个 对象 要做的操作

对象.方法名(参数)

在变量后面输入 .，然后选择针对这个变量要执行的操作，记忆起来比函数要简单很多

1.3 循环遍历

• 遍历 就是 从头到尾 依次 从 列表 中获取数据

  • 在 循环体内部 针对 每一个元素，执行相同的操作

• 在 Python 中为了提高列表的遍历效率，专门提供的 迭代 iteration 遍历

• 使用 for 就能够实现迭代遍历

# for 循环内部使用的变量 in 列表
for name in name_list:
​
    循环内部针对列表元素进行操作
    print(name)
​

1.4 应用场景

• 尽管 Python 的 列表 中可以 存储不同类型的数据

• 但是在开发中，更多的应用场景是

  1. 列表 存储相同类型的数据

  2. 通过 迭代遍历，在循环体内部，针对列表中的每一项元素，执行相同的操作

02. 元组

2.1 元组的定义

• Tuple（元组）与列表类似，不同之处在于元组的 元素不能修改

  • 元组 表示多个元素组成的序列

  • 元组 在 Python 开发中，有特定的应用场景

• 用于存储 一串 信息，数据 之间使用 , 分隔

• 元组用 () 定义

• 元组的 索引 从 0 开始

  • 索引 就是数据在 元组 中的位置编号

info_tuple = ("zhangsan", 18, 1.75)

创建空元组

info_tuple = ()

元组中 只包含一个元素 时，需要 在元素后面添加逗号

info_tuple = (50, )

2.2 元组常用操作

• 在 ipython3 中定义一个 元组，例如：info = ()

• 输入 info. 按下 TAB 键，ipython 会提示 元组 能够使用的函数如下：

info.count  info.index

有关 元组 的 常用操作 可以参照上图练习

2.3 循环遍历

• 取值 就是从 元组 中获取存储在指定位置的数据

• 遍历 就是 从头到尾 依次 从 元组 中获取数据

# for 循环内部使用的变量 in 元组
for item in info:
​
    循环内部针对元组元素进行操作
    print(item)
​

• 在 Python 中，可以使用 for 循环遍历所有非数字型类型的变量：列表、元组、字典 以及 字符串

• 提示：在实际开发中，除非 能够确认元组中的数据类型，否则针对元组的循环遍历需求并不是很多

2.4 应用场景

• 尽管可以使用 for in 遍历 元组

• 但是在开发中，更多的应用场景是：

  • 函数的 参数 和 返回值，一个函数可以接收 任意多个参数，或者 一次返回多个数据

    • 有关 函数的参数 和 返回值，在后续 函数高级 给大家介绍

  • 格式字符串，格式化字符串后面的 () 本质上就是一个元组

  • 让列表不可以被修改，以保护数据安全

info = ("zhangsan", 18)
​
print("%s 的年龄是 %d" % info)
​

元组和列表之间的转换

• 使用 list 函数可以把元组转换成列表

list(元组) 

• 使用 tuple 函数可以把列表转换成元组

tuple(列表)

In [3]: num_list = [1,2,3,4]
In [4]: type(num_list)
Out[4]: list
In [7]: num_tuple = tuple(num_list)
In [9]: type(num_tuple)
Out[9]: tuple
In [10]: num2_list = list(num_tuple)
In [12]: type(num2_list)
Out[12]: list

03. 字典

3.1 字典的定义

• dictionary（字典） 是 除列表以外 Python 之中 最灵活 的数据类型

• 字典同样可以用来 存储多个数据

  • 通常用于存储 描述一个 物体 的相关信息

• 和列表的区别

  • 列表 是 有序 的对象集合

  • 字典 是 无序 的对象集合

• 字典用 {} 定义

• 字典使用 键值对 存储数据，键值对之间使用 , 分隔

  • 键 key 是索引

  • 值 value 是数据

  • 键 和 值 之间使用 : 分隔

  • 键必须是唯一的

  • 值 可以取任何数据类型，但 键 只能使用 字符串、数字或 元组

xiaoming = {"name": "小明",
            "age": 18,
            "gender": True,
            "height": 1.75}

3.2 字典常用操作

• 在 ipython3 中定义一个 字典，例如：xiaoming = {}

• 输入 xiaoming. 按下 TAB 键，ipython 会提示 字典 能够使用的函数如下：

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    

有关 字典 的 常用操作 可以参照上图练习

3.3 循环遍历

• 遍历 就是 依次 从 字典 中获取所有键值对

# for 循环内部使用的 `key 的变量` in 字典
for k in xiaoming:
​
    print("%s: %s" % (k, xiaoming[k]))

提示：在实际开发中，由于字典中每一个键值对保存数据的类型是不同的，所以针对字典的循环遍历需求并不是很多

3.4 应用场景

• 尽管可以使用 for in 遍历 字典

• 但是在开发中，更多的应用场景是：

  • 使用 多个键值对，存储 描述一个 物体 的相关信息 —— 描述更复杂的数据信息

  • 将 多个字典 放在 一个列表 中，再进行遍历，在循环体内部针对每一个字典进行 相同的处理

card_list = [{"name": "张三",
              "qq": "12345",
              "phone": "110"},
             {"name": "李四",
              "qq": "54321",
              "phone": "10086"}
             ]
​

04. 字符串

4.1 字符串的定义

• 字符串 就是 一串字符，是编程语言中表示文本的数据类型

• 在 Python 中可以使用 一对双引号 " 或者 一对单引号 ' 定义一个字符串

  • 虽然可以使用 \" 或者 \' 做字符串的转义，但是在实际开发中：

    • 如果字符串内部需要使用 "，可以使用 ' 定义字符串

    • 如果字符串内部需要使用 '，可以使用 " 定义字符串

• 可以使用 索引 获取一个字符串中 指定位置的字符，索引计数从 0 开始

• 也可以使用 for 循环遍历 字符串中每一个字符

大多数编程语言都是用 " 来定义字符串

string = "Hello Python"
​
for c in string:
    print(c)
​

4.2 字符串的常用操作

• 在 ipython3 中定义一个 字符串，例如：hello_str = ""

• 输入 hello_str. 按下 TAB 键，ipython 会提示 字符串 能够使用的 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：正是因为 python 内置提供的方法足够多，才使得在开发时，能够针对字符串进行更加灵活的操作！应对更多的开发需求！

1) 判断类型 - 9

2) 查找和替换 - 7

3) 大小写转换 - 5

4) 文本对齐 - 3

5) 去除空白字符 - 3

6) 拆分和连接 - 5

4.3 字符串的切片

• 切片 方法适用于 字符串、列表、元组

  • 切片 使用 索引值 来限定范围，从一个大的 字符串 中 切出 小的 字符串

  • 列表 和 元组 都是 有序 的集合，都能够 通过索引值 获取到对应的数据

  • 字典 是一个 无序 的集合，是使用 键值对 保存数据

字符串[开始索引:结束索引:步长]

注意：

1. 指定的区间属于 左闭右开 型 [开始索引, 结束索引) => 开始索引 >= 范围 < 结束索引

   • 从 起始 位开始，到 结束位的前一位 结束（不包含结束位本身)

2. 从头开始，开始索引 数字可以省略，冒号不能省略

3. 到末尾结束，结束索引 数字可以省略，冒号不能省略

4. 步长默认为 1，如果连续切片，数字和冒号都可以省略

索引的顺序和倒序

• 在 Python 中不仅支持 顺序索引，同时还支持 倒序索引

• 所谓倒序索引就是 从右向左 计算索引

  • 最右边的索引值是 -1，依次递减

演练需求

• 1. 截取从 2 ~ 5 位置 的字符串

• 2. 截取从 2 ~ 末尾 的字符串

• 3. 截取从 开始 ~ 5 位置 的字符串

• 4. 截取完整的字符串

• 5. 从开始位置，每隔一个字符截取字符串

• 6. 从索引 1 开始，每隔一个取一个

• 7. 截取从 2 ~ 末尾 - 1 的字符串

• 8. 截取字符串末尾两个字符

• 9. 字符串的逆序（面试题）

答案

num_str = "0123456789"
​
# 1. 截取从 2 ~ 5 位置 的字符串
print(num_str[2:6])
​
# 2. 截取从 2 ~ `末尾` 的字符串
print(num_str[2:])
​
# 3. 截取从 `开始` ~ 5 位置 的字符串
print(num_str[:6])
​
# 4. 截取完整的字符串
print(num_str[:])
​
# 5. 从开始位置，每隔一个字符截取字符串
print(num_str[::2])
​
# 6. 从索引 1 开始，每隔一个取一个
print(num_str[1::2])
​
# 倒序切片
# -1 表示倒数第一个字符
print(num_str[-1])
​
# 7. 截取从 2 ~ `末尾 - 1` 的字符串
print(num_str[2:-1])
​
# 8. 截取字符串末尾两个字符
print(num_str[-2:])
​
# 9. 字符串的逆序（面试题）
print(num_str[::-1])
​

05. 公共方法

5.1 Python 内置函数

Python 包含了以下内置函数：

注意

• 字符串 比较符合以下规则： "0" < "A" < "a"

5.2 切片

• 切片 使用 索引值 来限定范围，从一个大的 字符串 中 切出 小的 字符串

• 列表 和 元组 都是 有序 的集合，都能够 通过索引值 获取到对应的数据

• 字典 是一个 无序 的集合，是使用 键值对 保存数据

5.3 运算符

注意

• in 在对 字典 操作时，判断的是 字典的键

• in 和 not in 被称为 成员运算符

成员运算符

成员运算符用于 测试 序列中是否包含指定的 成员

注意：在对 字典 操作时，判断的是 字典的键

5.4 完整的 for 循环语法

• 在 Python 中完整的 for 循环 的语法如下：

for 变量 in 集合:
    
    循环体代码
else:
    没有通过 break 退出循环，循环结束后，会执行的代码

应用场景

• 在 迭代遍历 嵌套的数据类型时，例如 一个列表包含了多个字典

• 需求：要判断 某一个字典中 是否存在 指定的 值

  • 如果 存在，提示并且退出循环

  • 如果 不存在，在 循环整体结束 后，希望 得到一个统一的提示

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)
​
    # 判断当前遍历的字典中姓名是否为find_name
    if stu_dict["name"] == find_name:
        print("找到了")
​
        # 如果已经找到，直接退出循环，就不需要再对后续的数据进行比较
        break
​
else:
    print("没有找到")
​
print("循环结束")
​