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"]

001_列表示意图

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：

 
xxxxxxxxxx
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

序号	分类	关键字 / 函数 / 方法	说明
1	增加	列表.insert(索引, 数据)	在指定位置插入数据

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

 
xxxxxxxxxx
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

 
xxxxxxxxxx
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

 
xxxxxxxxxx
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

 
xxxxxxxxxx
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

 
x
# 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)

002_forin循环流程图-w420

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

 
xxxxxxxxxx
info_tuple = ("zhangsan", 18, 1.75)

创建空元组

 
xxxxxxxxxx
info_tuple = ()

元组中只包含一个元素时，需要在元素后面添加逗号

 
xxxxxxxxxx
info_tuple = (50, )

003_元组示意图-w500

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：

 
xxxxxxxxxx
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

 
xxxxxxxxxx
# 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

 
xxxxxxxxxx
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

 
xxxxxxxxxx
list(元组)

使用 tuple 函数可以把列表转换成元组

 
xxxxxxxxxx
tuple(列表)

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

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

002_字典示意图

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：

 
xxxxxxxxxx
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

 
xxxxxxxxxx
# 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

 
xxxxxxxxxx
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

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

005_字符串示意图-w500

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：

 
xxxxxxxxxx
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

方法	说明
string.isspace()	如果 string 中只包含空格，则返回 True
string.isalnum()	如果 string 至少有一个字符并且所有字符都是字母或数字则返回 True
string.isalpha()	如果 string 至少有一个字符并且所有字符都是字母则返回 True
string.isdecimal()	如果 string 只包含数字则返回 True，`全角数字`
string.isdigit()	如果 string 只包含数字则返回 True，`全角数字`、`⑴`、`\u00b2`
string.isnumeric()	如果 string 只包含数字则返回 True，`全角数字`，`汉字数字`
string.istitle()	如果 string 是标题化的(每个单词的首字母大写)则返回 True
string.islower()	如果 string 中包含至少一个区分大小写的字符，并且所有这些(区分大小写的)字符都是小写，则返回 True
string.isupper()	如果 string 中包含至少一个区分大小写的字符，并且所有这些(区分大小写的)字符都是大写，则返回 True

2) 查找和替换 - 7

方法	说明
string.startswith(str)	检查字符串是否是以 str 开头，是则返回 True
string.endswith(str)	检查字符串是否是以 str 结束，是则返回 True
string.find(str, start=0, end=len(string))	检测 str 是否包含在 string 中，如果 start 和 end 指定范围，则检查是否包含在指定范围内，如果是返回开始的索引值，否则返回 `-1`
string.rfind(str, start=0, end=len(string))	类似于 find()，不过是从右边开始查找
string.index(str, start=0, end=len(string))	跟 find() 方法类似，不过如果 str 不在 string 会报错
string.rindex(str, start=0, end=len(string))	类似于 index()，不过是从右边开始
string.replace(old_str, new_str, num=string.count(old))	把 string 中的 old_str 替换成 new_str，如果 num 指定，则替换不超过 num 次

3) 大小写转换 - 5

方法	说明
string.capitalize()	把字符串的第一个字符大写
string.title()	把字符串的每个单词首字母大写
string.lower()	转换 string 中所有大写字符为小写
string.upper()	转换 string 中的小写字母为大写
string.swapcase()	翻转 string 中的大小写

4) 文本对齐 - 3

方法	说明
string.ljust(width)	返回一个原字符串左对齐，并使用空格填充至长度 width 的新字符串
string.rjust(width)	返回一个原字符串右对齐，并使用空格填充至长度 width 的新字符串
string.center(width)	返回一个原字符串居中，并使用空格填充至长度 width 的新字符串

5) 去除空白字符 - 3

方法	说明
string.lstrip()	截掉 string 左边（开始）的空白字符
string.rstrip()	截掉 string 右边（末尾）的空白字符
string.strip()	截掉 string 左右两边的空白字符

6) 拆分和连接 - 5

方法	说明
string.partition(str)	把字符串 string 分成一个 3 元素的元组 (str前面, str, str后面)
string.rpartition(str)	类似于 partition() 方法，不过是从右边开始查找
string.split(str="", num)	以 str 为分隔符拆分 string，如果 num 有指定值，则仅分隔 num + 1 个子字符串，str 默认包含 '\r', '\t', '\n' 和空格
string.splitlines()	按照行('\r', '\n', '\r\n')分隔，返回一个包含各行作为元素的列表
string.join(seq)	以 string 作为分隔符，将 seq 中所有的元素（的字符串表示）合并为一个新的字符串

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

006_字符串索引示意图

 
xxxxxxxxxx
字符串[开始索引:结束索引:步长]

注意：

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)
从头开始，开始索引 数字可以省略，冒号不能省略
到末尾结束，结束索引 数字可以省略，冒号不能省略
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
1. 截取从 2 ~ 末尾 的字符串
1. 截取从 开始 ~ 5 位置的字符串
1. 截取完整的字符串
1. 从开始位置，每隔一个字符截取字符串
1. 从索引 1 开始，每隔一个取一个
1. 截取从 2 ~ 末尾 - 1 的字符串
1. 截取字符串末尾两个字符
1. 字符串的逆序（面试题）

答案

 
xxxxxxxxxx
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：

函数	描述	备注
len(item)	计算容器中元素个数
del(item)	删除变量	del 有两种方式
max(item)	返回容器中元素最大值	如果是字典，只针对 key 比较
min(item)	返回容器中元素最小值	如果是字典，只针对 key 比较
cmp(item1, item2)	比较两个值，-1 小于/0 相等/1 大于	Python 3.x 取消了 cmp 函数

注意

字符串 比较符合以下规则： "0" < "A" < "a"

5.2 切片

描述	Python 表达式	结果	支持的数据类型
切片	"0123456789"[::-2]	"97531"	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

5.3 运算符

运算符	Python 表达式	结果	描述	支持的数据类型
+	[1, 2] + [3, 4]	[1, 2, 3, 4]	合并	字符串、列表、元组
*	["Hi!"] * 4	['Hi!', 'Hi!', 'Hi!', 'Hi!']	重复	字符串、列表、元组
in	3 in (1, 2, 3)	True	元素是否存在	字符串、列表、元组、字典
not in	4 not in (1, 2, 3)	True	元素是否不存在	字符串、列表、元组、字典
> >= == < <=	(1, 2, 3) < (2, 2, 3)	True	元素比较	字符串、列表、元组

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

运算符	描述	实例
in	如果在指定的序列中找到值返回 True，否则返回 False	`3 in (1, 2, 3)` 返回 `True`
not in	如果在指定的序列中没有找到值返回 True，否则返回 False	`3 not in (1, 2, 3)` 返回 `False`

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：

 
xxxxxxxxxx
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

 
xxxxxxxxxx
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")

高级变量类型

目标

知识点回顾

01. 列表

1.1 列表的定义

1.2 列表常用操作

del 关键字（科普）

关键字、函数和方法（科普）

1.3 循环遍历

1.4 应用场景

02. 元组

2.1 元组的定义

创建空元组

元组中 只包含一个元素 时，需要 在元素后面添加逗号

2.2 元组常用操作

2.3 循环遍历

2.4 应用场景

元组和列表之间的转换

03. 字典

3.1 字典的定义

3.2 字典常用操作

3.3 循环遍历

3.4 应用场景

04. 字符串

4.1 字符串的定义

4.2 字符串的常用操作

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

索引的顺序和倒序

05. 公共方法

5.1 Python 内置函数

5.2 切片

5.3 运算符

成员运算符

5.4 完整的 for 循环语法

应用场景

元组中只包含一个元素时，需要在元素后面添加逗号