Python內置數據結構——列表

知識框架圖

學習筆記

數據結構分類

數值

int、float、complex、bool都是class

int：長整型，沒有上限，取決于內存區域大小

float：支持十進制和科學計數法，僅支持雙精度

complex：復數，有實數和虛數部分

bool：int的子類，True、False對應1、0，可以和整數直接運算

序列對象

字符串str

列表list

元組tuple

鍵值對

集合set

字典dict

類型轉換

int(x)：取整數部分

float(x)：返回浮點數

complex(x)、complex(x、y)：返回復數

bool(x)：返回bool值

數字處理函數

round()：四舍六入五取偶

.5：整數部分為偶數，向下取整；整數部分為奇數，向上取整

math模塊，floor()：向下取整

math模塊，ceil()：向上取整

x//y：x/y結果向下取整

min()

max()

pow(x,y)：x**y

math.sqrt()：開方

進制轉換，返回字符串

bin()

oct()

hex()

math.pi π

math.e 自然常數

類型判斷

type(obj)：返回值為類型，而不是字符串

obj為不同類型相加時，做隱式類型轉換

isinstance(obj,class_or_tuple)：返回bool值

列表

隊列

列表內的個體稱為元素，有若干元素組成列表

元素可以是任意對象（數字、字符串、對象、列表），對象為列表時稱為嵌套列表

列表內元素有順序，可以使用索引

列表是線性的數據結構

使用[ ]表示

列表是可變的

各種數據結構的特點和差異

列表list：線性編址、內存上連續的地址空間；可迭代、可索引；可變的；允許在中間插入

鏈表：散落，手拉手，指針

隊列queue：線性編址；不允許在中間插入；先進先出

棧stack：后進先出

列表操作

初始化定義

list()：定義新的空列表

list(iteratable)：使用可迭代對象初始化列表

列表不能一開始就定義大小

索引訪問

索引，下標

正索引，從左至右，從0開始

負索引，從右至左，從-1開始

索引不能超界，否則引發IndexError

list[index]：使用索引訪問列表中的元素

列表查詢

index(value,[start,[stop]])

在指定區間查找與value匹配的元素

匹配第一個立即返回索引，匹配不到拋出ValueError異常

只能從左向右查找，不能使用負索引

時間復雜度O(n)

count(value)

返回列表中匹配value的次數

時間復雜度O(n)

len(list)：列表元素的個數

修改元素

list[index] = value，索引不能超界

增加、插入元素

append(obj)

在列表尾部追加元素，返回None，不產生新的列表，就地修改

時間復雜度O(1)

insert(index,obj)

在指定index處插入元素obj，返回None，不產生新的列表，就地修改

時間復雜度O(n)

index超出上界或下界則在尾部或頭部追加

extend(iteratable)

將可迭代對象追加到列表中，返回None，不產生新的列表，就地修改

+

連接操作，將兩個列表連接起來，產生新的列表，原列表不改變

本質上是調用_add_()方法

*

重復操作，將本列表元素重復n次，返回新的列表

復雜類型或引用類型：列表中再嵌套列表，使用*重復操作時，實際只是復制了內層元素的內存地址指向，結果是所有元素都指向同一內存地址，在這種情況下，修改任意內層元素，其他元素也會跟著改變

刪除元素

remove(value)

從左至右查找第一個匹配value的值，移除該元素，返回None，就地修改

時間復雜度O(n)

pop([index])

不指定index，則從尾部彈出一個元素

指定index，則將index處元素彈出，索引超界IndexError錯誤

clear()

清空列表中的所有元素，留下空列表

其他操作

reverse()

將列表元素反轉，返回None，就地修改

in

判斷列表的從屬關系或在指定列表中迭代

sort(key=None,reverse=False)

對列表元素進行排序，就地修改，默認升序

reverse為True則降序排列

key為函數，指定kay如何排序

sorted(iterable[, key][, reverse])

生成新的列表，不修改原有列表

列表復制

shadow copy

淺拷貝，影子拷貝，遇到引用類型時只是復制內存地址

deepcopy

深拷貝，遇到引用類型時將內存地址指向位置的內容原樣復制

隨機數

random

randint(a,b)：返回[a,b]之間的整數

choice(seq)：從非空序列中隨機返回一個元素

randrange([start,] stop [,step])：從指定范圍內返回一個隨機數

shuffle(list)：就地打亂列表元素

sample(m,n)：從列表m中隨機返回n個不同元素