8_python基础—高级变量类型(字符串、列表、元组、字典、集合)_假设:以下内容是从网上抓取的 # 要求:顺序并且居中对齐输出以下内容,以“ | ”为

一、字符串 str，有序序列（支持下标）不可变

1.1 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)

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1.2 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
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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

hello_str = "hello world"

# 1. 判断是否以指定字符串开始，False
print(hello_str.startswith("Hello"))

# 2. 判断是否以指定字符串结束，True
print(hello_str.endswith("world"))

# 3. 查找指定字符串
# index同样可以查找指定的字符串在大字符串中的索引
print(hello_str.find("llo"))   # 2
# index如果指定的字符串不存在，会报错
# find如果指定的字符串不存在，会返回-1
print(hello_str.find("abc"))

# 4. 替换字符串
# replace方法执行完成之后，会返回一个新的字符串
# 注意：不会修改原有字符串的内容
print(hello_str.replace("world", "python"))  # hello python

print(hello_str)    # hello world
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3) 大小写转换 - 5

4) 文本对齐 - 3

5) 去除空白字符 - 3

# 假设：以下内容是从网络上抓取的
# 要求：顺序并且居中对齐输出以下内容
poem = ["\t\n登鹳雀楼",
         "王之涣",
         "白日依山尽\t\n",
         "黄河入海流",
         "欲穷千里目",
         "更上一层楼"]

for poem_str in poem:

    # 先使用strip方法去除字符串中的空白字符
    # 再使用center方法居中显示文本
    print("|%s|" % poem_str.strip().center(10, "　"))
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6) 拆分和连接 - 5

# 假设：以下内容是从网络上抓取的
# 要求：
# 1. 将字符串中的空白字符全部去掉
# 2. 再使用 " " 作为分隔符，拼接成一个整齐的字符串
poem_str = "登鹳雀楼\t 王之涣 \t 白日依山尽 \t \n 黄河入海流 \t\t 欲穷千里目 \t\t\n更上一层楼"

print(poem_str)

# 1. 拆分字符串
poem_list = poem_str.split()
print(poem_list)

# 2. 合并字符串
result = " ".join(poem_list)
print(result)
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1.3 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]
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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，"2345"
print(num_str[2:6])

# 2. 截取从 2 ~ `末尾` 的字符串,"23456789"
print(num_str[2:])

# 3. 截取从 `开始` ~ 5 位置 的字符串,"012345"
print(num_str[:6])

# 4. 截取完整的字符串,"0123456789"
print(num_str[:])

# 5. 从开始位置，每隔一个字符截取字符串,"02468"
print(num_str[::2])

# 6. 从索引 1 开始，每隔一个取一个,"13579"
print(num_str[1::2])

# 倒序切片
# -1 表示倒数第一个字符,"9"
print(num_str[-1])

# 7. 截取从 2 ~ `末尾 - 1` 的字符串,"2345678"
print(num_str[2:-1])

# 8. 截取字符串末尾两个字符,"89"
print(num_str[-2:])

# 9. 字符串的逆序（面试题）,"9876543210"
print(num_str[::-1])

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二、 列表 list( )，有序(支持下标)可变序列

2.1 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"]
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2.2 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 
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name_list = ['TOM', 'Lily', 'ROSE']
name_list.append([11, 22])

# 结果：['TOM', 'Lily', 'ROSE', [11, 22]]
print(name_list)

# 1. 列表数据可改的 -- 列表可变类型
# 2. append函数追加数据的时候如果数据是一个序列，追加整个序列到列表的结尾
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• extend( )：列表结尾追加数据，如果数据是一个序列，把数据序列里面的数据拆开然后逐一追加到列表的结尾。

name_list = ['TOM', 'Lily', 'ROSE']

# name_list.extend('xiaoming')
name_list.extend(['xiaoming', 'xiaohong'])

# 结果 ['TOM', 'Lily', 'ROSE', 'xiaoming', 'xiaohong']
print(name_list)

# extend() 追加数据是一个序列，把数据序列里面的数据拆开然后逐一追加到列表的结尾
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2.2.1 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]
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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

2.2.2 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))
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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)
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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)
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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

2.3 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)

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2.4 列表嵌套

• 所谓列表嵌套指的就是一个列表里面包含了其他的子列表。
• 应用场景：要存储班级一、二、三三个班级学生姓名，且每个班级的学生姓名在一个列表。

name_list = [['TOM', 'Lily', 'Rose'], ['张三', '李四', '王五'], ['xiaohong', 'xiaoming', 'xiaolv']]

# 第一步，按下标查找到LiLy所在的列表，['TOM', 'Lily', 'Rose']
print(name_list[0])

# 第二步：从LiLy所在的列表里面，再按下标找到数据LiLy
# Lily
print(name_list[0][1])
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2.5 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

三、元组 tuple( )，有序(支持下标)不可变

3.1 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)
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3.1.1 创建空元组

info_tuple = ()
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3.1.2 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, )
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3.2 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
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有关 元组 的 常用操作 可以参照上图练习

3.3 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)

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• 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

3.4 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)

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3.5 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) 
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• 使用 tuple 函数可以把列表转换成元组

tuple(列表)
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四、字典 dict( )，无序(不支持索引)可变

4.1 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

dict1 = {'name': 'Python', 'age': 30}

dict2 = {}

dict3 = dict()
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xiaoming = {"name": "小明",
            "age": 18,
            "gender": True,
            "height": 1.75}
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4.2 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  （合并字典）
xiaoming.fromkeys    xiaoming.pop         xiaoming.values
xiaoming.get         xiaoming.popitem    
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有关 字典 的 常用操作 可以参照上图练习

xiaoming_dict = {"name": "小明"}

# 1. 取值
print(xiaoming_dict["name"])
# 在取值的时候，如果指定的key不存在，程序会报错！
# print(xiaoming_dict["name123"])

# 2. 增加/修改
# 如果key不存在，会新增键值对
xiaoming_dict["age"] = 18
# 如果key存在，会修改已经存在的键值对
xiaoming_dict["name"] = "小小明"

# 3. 删除
xiaoming_dict.pop("name")
# 在删除指定键值对的时候，如果指定的key不存在，程序会报错！
# xiaoming_dict.pop("name123")

print(xiaoming_dict)
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4.3 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]))
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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

4.3.1 遍历字典的key

dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
for key in dict1.keys():
    print(key)
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name
age
gender

4.3.2 遍历字典的value

dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
for value in dict1.values():
    print(value)
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Tom
20
男

4.3.3 遍历字典的元素

dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
for item in dict1.items():
    print(item)
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(‘name’, ‘Tom’)
(‘age’, 20)
(‘gender’, ‘男’)

4.3.4 遍历字典的键值对（拆包）

dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}
for key, value in dict1.items():
    print(f'{key} = {value}')
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name = Tom
age = 20
gender = 男

4.4 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"}
             ]
for card_info in card_list:
    print(card_info)
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{‘name’: ‘张三’, ‘qq’: ‘12345’, ‘phone’: ‘110’}
{‘name’: ‘李四’, ‘qq’: ‘54321’, ‘phone’: ‘10086’}

五、集合 set( )，无序可变(不支持索引)，元素唯一

5.1 创建集合

创建集合使用{}或set()， 但是如果要创建空集合只能使用set()，因为{}用来创建空字典。

s1 = {10, 20, 30, 40, 50, 50}  
print(s1)  # {40, 10, 50, 20, 30}

s3 = set()
print(s3)     # set()
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特点：

1. 集合可以去掉重复数据；
2. 集合数据是无序的，故不支持下标

5.2 集合常见操作方法

s1 = {10, 20, 30, 40, 50}

print(10 in s1)       # True
print(10 not in s1)   # False 
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