第5章 Python的容器类型5.1 容器概述Python 提供了多种内置的容器类型，用于存储和组织数据。内置的主要容器类型有：–列表list、元组tuple、字符串str、集合set、字典dict等，另外Python还在collections模块中提供了更多容器类型，例如：双端队列deque等。5.1.1 常见容器类型常见容器类型区别：类型示例可变性有序性重复元素使用场景列表（list）[1, 2, 3]可变有序允许有序数据集合，需要修改集合（set）{1, 2, 3}可变无序不允许唯一元素集合，集合运算字典（dict）{'a': 1, 'b': 2}可变无序键唯一键值对映射，快速查找字节数组（bytearray）bytearray(b'hello')可变有序允许需要存储和处理二进制数据范围（range）range(5)不可变有序允许表示数字序列，节省内存字符串（str）'hello'不可变有序允许文本处理，字符序列元组（tuple）(1, 2, 3)不可变有序允许固定数据集合，字典键字节串（bytes）b'hello'不可变有序允许不可变二进制数据# ------------------可变容器-----------------------# 列表listDemo=[1,2,3,4,5,3,4,5]print(f"列表{listDemo}")listDemo.append(6)print(f"追加元素6之后列表{listDemo}")listDemo[0]=10print(f"修改[0]为10之后列表{listDemo}")print()# 集合setDemo={1,2,3,4,5,3,4,5}print(f"集合{setDemo}")setDemo.add(6)print(f"添加元素6之后集合{setDemo}")setDemo.remove(3)print(f"删除元素3之后集合{setDemo}")print()# 字典dictDemo={"name":"Irene","age":18}print(f"字典{dictDemo}")dictDemo["sex"]="female"print(f"修改字典之后字典{dictDemo}")deldictDemo["age"]print(f"删除字典的age之后字典{dictDemo}")print()# 字节数组bytearrayDemo=bytearray(b'hello')print(f"字节数组{bytearrayDemo}")bytearrayDemo[0]=65print(f"修改字节数组[0]元素之后字节数组{bytearrayDemo}")print()# ------------------不可变容器-----------------------# 范围rangeDemo=range(1,10)print(f"{rangeDemo}遍历",end="：")foriinrangeDemo:print(i,end=" ")print("\n")# rangeDemo[0]=100 # 不可修改，也没有提供修改元素的方法# 字符串stringDemo="Irene"print(f"字符串{stringDemo}")stringDemo=stringDemo.replace('r','a');# 原对象不可修改，返回新对象print(f"替换字符串r为a之后字符串{stringDemo}")print()# 元组tupleDemo=(1,2,3,4,5)print(f"元组{tupleDemo}")# tupleDemo[0] = 10 # 不可修改，也没有提供修改元素的方法print()# 字节bytesDemo=b'Irene'print(f"字节串{bytesDemo}")bytesDemo=bytesDemo.replace(b'r',b'a')print(f"替换字节串r为a之后字节串{bytesDemo}")print()# 冻结集合frozensetDemo=frozenset([1,2,3,4,5])print(f"冻结集合{frozensetDemo}")# frozensetDemo.add(6) # 冻结集合不可修改，也没有提供修改元素的方法5.1.2 容器通用基础操作检查元素x是否为容器中的成员：x in container获取容器的长度：len(container)遍历容器：for x in container:容器：找最大值max(container)、最小值min(container)容器元素求累加和：sum(container)要求元素是数值类型""" 1、容器的通用操作： - 检查成员是否为容器中的元素：x in sequence - 获取容器的长度：len(sequence) - 遍历容器：for x in sequence : - 容器找最大值max(sequence)、最小值min(sequence) - 容器元素求累加和：sum(container) 要求元素是数值类型 """print("-"*20,"容器之列表list类型","-"*20)nums=[1,2,3,4,5]print("nums：",nums)print("4在列表中吗？",4innums)print("列表的长度是：",len(nums))fornuminnums:print(num)print("列表中的最大值是：",max(nums))print("列表中的最小值是：",min(nums))print("元素的累加和是：",sum(nums))# 要求元素是数值类型print("-"*20,"容器之集合set类型","-"*20)words={"hello","world","python","atguigu"}print("words：",words)print("hello在集合中吗？","hello"inwords)print("集合的长度是：",len(words))forwordinwords:print(word)print("集合中的最大值是：",max(words))print("集合中的最小值是：",min(words))5.2 序列类型说明：序列（sequence）类型是有序的容器，支持索引访问。常见的序列类型包括：----列表（List）、字符串（String）、元组（Tuple）等元素：有序、可重复5.2.1 序列类型通用的操作根据索引方式访问序列的元素：例如sequence[0]通过切片方式访问序列的元素：例如sequence[1:3][ start : end ]，步长为1，复制[start, end)范围的元素。start缺省表示从0开始，end缺省表示到末尾。[start :: step]，start是起始下标。步长为step的绝对值。step为正数，表示正序，start缺省表示从0开始。step为负数，表示倒序，start缺省表示从末尾开始。获取元素x的索引：sequence.index(x)序列拼接相加：sequence1 + sequence2序列乘法：sequence1 * n元素x数量统计：sequence.count(x)遍历列表元素：x代表元素，i代表元素索引，sequence代表序列for x in sequencefor i in range(len(sequence))for i,x in enumerate(sequence)words=["hello","world","python","atguigu","ai"]# 访问元素# 正序索引：索引从0开始# 倒序索引：索引从-1开始# 根据访问单个元素print("words[0]：",words[0])print("words[-1]：",words[-1])# 获取元素索引print("words.index('atguigu')：",words.index("atguigu"))# 切片print("words[1:3]：",words[1:3])print("words[:3]：",words[:3])print("words[3:]",words[3:])print("words[1:-1]",words[1:-1])# 序列相加，拼接words=words+[6,7]print("words + [6,7]：",words)words=words*2# 列表重复2次print("words * 2：",words)# 元素数量统计（元素可重复）print("words.count(5)：",words.count(5))# 遍历forwordinwords:print(word)foriinrange(len(words)):print(f"第{i+1}个单词{words[i]}")fori,wordinenumerate(words):print(f"第{i+1}个单词{word}")5.2.2 列表（有序可变[]）列表是一个可变的集合，是一个元素有序、可重复的序列。列表使用 [] 定义，数据之间使用 , 分隔。列表中每个元素都有对应的位置值，称为索引或下标，-索引值：从左往右从0开始逐个向后递增，从右往左从-1开始逐个向前递减。列表中元素可以是不同的类型。1、创建列表# 创建列表list_demo1=[10,20,30,40,50]# []代表列表print("list_demo1：",list_demo1)list_demo2=list(range(10))# 使用range创建列表print("list_demo2：",list_demo2)list_demo3=list("hello world")# 字符串转列表print("list_demo3：",list_demo3)list_demo4=list()# 空列表print("list_demo4：",list_demo4)2、容器、序列通用操作# 检查成员是否为列表中的元素listDemo=[10,20,30,40,50]print(f"10 in{listDemo}：",10inlistDemo)# Trueprint(f"60 in{listDemo}：",10inlistDemo)# False# 获取列表长度print("列表的长度",len(listDemo))# 访问列表元素print("listDemo[0]：",listDemo[0])# 获取索引[0]的元素10print("listDemo[-2]：",listDemo[-2])# 获取索引[-2]的元素40# 列表切片listDemo=[10,20,30,40,50]print(listDemo[:])# 复制整个列表print(listDemo[2:])# 复制索引[2]到末尾的所有元素print(listDemo[:-2])# 复制开头到索引[-2]（不含）的所有元素print(listDemo[1:-2])# 复制索引[1]到索引[-2]（不含）的所有元素print(listDemo[::2])# 从头开始，步长为2获取元素print(listDemo[::-2])# 从尾开始，步长为2倒序获取元素print(listDemo[1::2])# 从[1]开始，步长为2获取元素print(listDemo[-2::-2])# 从[-2]开始，步长为2倒序获取元素# 遍历列表# 方式一：直接遍历元素listDemo=[10,20,30,40,50]print("列表遍历",end="：")fornuminlistDemo:print(num,end=" ")print()# 方式二：通过索引遍历元素listDemo=[10,20,30,40,50]print("列表遍历",end="：")foriinrange(len(listDemo)):print(listDemo[i],end=" ")print()# 方式三：使用enumerate()同时获取下标和元素listDemo=[10,20,30,40,50]print("列表遍历",end="：")fori,numinenumerate(listDemo):print(f"{i}={num}",end=" ")print()# 列表相加/拼接one=[1,2,3]two=['a','b','c']three=one+two# 列表相加print(f"{one}+{two}={three}")# [1, 2, 3] + ['a', 'b', 'c'] = [1, 2, 3, 'a', 'b', 'c']# 列表相乘/重复listDemo1=[10,20,30]listDemo2=listDemo1*3print(f"{listDemo1}* 3 ={listDemo2}")# [10, 20, 30] * 3 = [10, 20, 30, 10, 20, 30, 10, 20, 30]# 列表统计listDemo=[3,5,8,6,3,3,9,3,7]print(f"列表{listDemo}的最大值：",max(listDemo))print(f"列表{listDemo}的最小值：",min(listDemo))print(f"列表{listDemo}元素之和：",sum(listDemo))#只适用于元素是数值类型print(f"列表{listDemo}中3的数量：",listDemo.count(3))3、向列表添加元素# 列表添加元素listDemo=[10,20,30,40,50]listDemo.append(60)# 末尾追加元素listDemo.insert(1,70)# 指定位置插入元素，例如在[1]位置插入70print(listDemo)# [10, 70, 20, 30, 40, 50, 60]4、删除列表元素# 列表删除元素listDemo=[10,20,30,40,50,60,70,80,90,100]print(f"删除之前列表：{listDemo}")# 方式一：指定下标删除元素dellistDemo[1]print(f"删除[1]元素之后列表：{listDemo}")# 方式二：通过切片删除元素dellistDemo[1:4]print(f"删除[1:4]元素之后列表：{listDemo}")# 方式三：使用remove()方法删除指定元素listDemo.remove(60)print(f"删除60元素之后列表：{listDemo}")# 方式四：使用pop()方法删除指定元素listDemo.pop(1)print(f"删除[1]元素之后列表：{listDemo}")# 列表清空listDemo.clear()print(f"清空列表之后列表：{listDemo}")5、修改列表中的元素# 列表元素修改# 方式一：通过下标修改单个元素listDemo=[10,20,30,40,50,60]print(f"修改之前列表：{listDemo}")listDemo[0]='a'print(f"替换[0]元素后列表：{listDemo}")# ['a', 20, 30, 40, 50, 60]# 方式二：通过切片修改多个元素listDemo[2:4]=['a',