Python18 数据结构与数据类型转换

1.python中的数据结构

在Python中，数据结构是用来存储、组织和管理数据的方式，以便有效地执行各种数据操作。Python提供了几种内置的数据结构，每种都有其特定的用途和操作方法。以下是Python中一些主要的数据结构：

1.列表（List）:

1. • 列表是一种有序的数据集合，可以动态地增加和减少元素。

   • 列表中的元素可以是不同类型的，可以包含重复值。

   • 列表支持索引和切片操作，可以通过索引访问或修改其中的元素。

2.元组（Tuple）:

1. • 元组与列表类似，但是一旦创建就不能被修改（不可变）。

   • 元组通常用于保护数据不被修改，以及当函数需要返回多个值时。

3.字典（Dictionary）:

1. • 字典是基于键值对的数据结构，可以快速检索存储的数据。

   • 每个键值对映射一个键到一个值。键必须是唯一的，而值则可以是任何数据类型。

   • 字典是无序的，但从Python 3.7开始，字典维护元素的插入顺序。

4.集合（Set）:

1. • 集合是一个无序的元素集，自动排除任何重复项。

   • 集合主要用于测试成员资格、去除重复项和执行数学上的集合操作（如交集、并集、差集等）。

5.栈（Stack）:

1. • 栈是一个后进先出（LIFO）的数据结构，只能在一端（通常是顶部）进行添加或移除元素。

   • Python中没有内置的栈数据结构，但可以使用列表来实现栈的功能。

6.队列（Queue）:

1. • 队列是一个先进先出（FIFO）的数据结构，元素从一端添加，从另一端移除。

   • Python的collections模块提供了deque，支持从两端快速添加和删除元素，适用于队列实现。

这些数据结构是编程中的基本工具，帮助开发者有效管理和处理数据。

2.列表List

查看特定元素的索引：

a=[1,2,3,3]
b=[4,5,6]
 
# 查看元素的索引 2的索引为1
a.index(2)  # 1

合并两个列表：

# 合并两个列表
a.extend(b)
a  # [1, 2, 3, 3, 4, 5, 6]

删除列表特定元素:

# 删除列表元素
a.remove(3)
a  # [1, 2, 3, 4, 5, 6]

列表添加元素：

# 添加元素
a.append(1)
a  # [1, 2, 3, 4, 5, 6, 1]

翻转列表：

# 翻转列表
a.reverse()
a  # [1, 6, 5, 4, 3, 2, 1]

列表排序：

# 列表排序
a.sort()
a  # [1, 1, 2, 3, 4, 5, 6]

列表弹出元素：

# 弹出元素
a.pop(1)
a  # [1, 2, 3, 4, 5, 6]

计算元素个数：

# 计算列表中4的个数
a.count(4)  # 1

列表去重:

# 列表去重
a=[1, 4, 4, 5, 5, 5, 6, 6, 6]
a=list(set(a))
a  # [1, 4, 5, 6]

去重并保持index不变:

# 去重保持index不变
ids = [1,4,3,3,4,2,3,4,5,6,1]
news_ids = list(set(ids))
news_ids.sort(key=ids.index)
news_ids  # [1, 4, 3, 2, 5, 6]

对以元组为元素的列表进行条件排序：

# sorted函数
import operator
students=[('yan','A',15),('qiang','B',17),('li','O',20)]
# 按照年龄进行逆排序（从大向小）
sorted(students,key=operator.itemgetter(2),reverse=True)
# [('li', 'O', 20), ('qiang', 'B', 17), ('yan', 'A', 15)]

列表转换成元组:

# 将列表转换成元组
a = [1, 4, 5, 6]
tuple(a)  # (1, 4, 5, 6)

列表切片操作：

li=[1,2,3,4,5,6,7]
li[1:]  # [2, 3, 4, 5, 6, 7]

li[::-1]  # [7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]

# 步长为2
li[::2]  # [1, 3, 5, 7]

3.字符串String

a="helloworld"
max(a)  # 'w'

min(a)  # 'd'

len(a)  # 10

# 获取指定元素的index
a.index('h')  # 0

bool('o' in a)  # True

a+a  # 'helloworldhelloworld'

a*3  # 'helloworldhelloworldhelloworld'

a[5]  # a[5]

a[1:4]  # 'ell'

a[-1]  # 'd'

4.字符串、元组、列表和字典转换

字典转其他数据类型：

dict={'name':'quincy','age':7,'class':'First'}

#字典转换成字符串
print(str(dict),type(str(dict)))
# {'name': 'Cheney', 'age': 30, 'class': 'First'} <class 'str'>

# 字典转成元组
print(tuple(dict))
# ('name', 'age', 'class')

# 字典的值转换成元组
print(tuple(dict.values()))
# ('Cheney', 30, 'First')

#字典索引转换成列表
print(list(dict))
# ['name', 'age', 'class']

#字典的值转换成列表
print(list(dict.values()))
# ['Cheney', 30, 'First']

元组转其他数据类型：

tup=(1,2,3,4,5)

# 元组转换成字符串
print(str(tup),type(str(tup)))
tup_str=str(tup)  # (1, 2, 3, 4, 5) <class 'str'>
# for ele in tup_str:
#     print(ele)
 

# 元组转换成列表
print(list(tup))  # [1, 2, 3, 4, 5]

元组不可以转化成字典。

列表转其他数据类型：

nums=[1,2,3,4,5,6,7]

# 将列表转换成字符串
print(str(nums), type(str(nums)))  # [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7] <class 'str'>

# 将列表转换成元组
print(tuple(nums))  # (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)

列表不可以转换成字典。

字符串转其他数据类型：

# 字符串转化为元组
print(tuple(eval("(1,2,4)")))  # (1, 2, 4)

# 将字符串转化为列表
print(list(eval("[1,2,4]")))  # [1, 2, 4]

# 将字符串转为字典
# eval 将字符串str当成有效的表达式来求值并返回计算结果。
print(eval("{'name':'cheney','age':23}"))
print(type(eval("{'name':'Cheney','age':23}")))
 
# {'name': 'cheney', 'age': 23}
<class 'dict'>

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