Python中列表、字典、元组数据结构的简单学习笔记

列表

列表是Python中最具灵活性的有序集合对象类型。与字符串不同的是，列表可以包含任何类型的对象:数字、字符串甚至其他列表。列表是可变对象，它支持原地修改的操作。

Python的列表是:

• 任意对象的有序集合
• 通过偏移读取
• 可变长度、异构以及任意嵌套
• 属于可变序列的分类
• 对象引用数组(列表中的存储的是对象的引用，而不是对象的拷贝)

实际应用中的列表

基本列表操作
由于列表是序列，它支持很多与字符串相同的操作。列表对"+"和"*"操作的响应与字符串很相似，两个操作的意思也是合并和重复，只不过是一个新的列表，而不是一个字符串。

索引、分片和矩阵
对于列表而言，索引和分片操作与字符串中的操作基本相同。然而对列表进行索引的结果就是你指定的偏移处的对象(不管是什么类型)，而对列表分片时往往返回一个新的列表。

    matrix = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]

上述代码定义了一个3*3的二维矩阵。

原处修改列表
索引与分片的赋值

当使用列表的时候，可以将它赋值给一个特定项(偏移)或整个片段(分片)来改变它的内容，索引和分片的赋值都是原地修改，它们对列表进行直接修改，而不是生成一个新的列表作为结果.Python中的索引赋值与C及大多数其他语言极为相似――Python用一个新值取代指定偏移的对象引用

列表方法的调用

最常用的列表方法是append，它能够简单地将一个单项(对象引用)加至列表末端。与合并不同的是，append允许传入单一对象而不是列表。L.append(X)与L+[X]的结果类似，不同的是，前者会原地修改L，而后者会生成新的列表。 另一个比较常用的方法就是sort，它原地对列表进行排序。sort是使用Python标准的比较检验作为默认值(在这里指字符串比较)，而且以递增的顺序进行排序。另外，我们可以通过传入一个关键字参数来修改排序行为――这是指定按名称传递的函数调用中特殊的"name=value"语言。

需要注意的是:要当心append和sort是原地修改列表对象的，方法的返回结果并没有返回列表(从技术上讲，两者的返回值都是None)。如果编写类似L=L.append(X)的语句，将不会得到修改后的值(实际上，会失去整个列表的引用)。

• reverse:原地反转列表
• extend:在末端插入多个元素
• pop:删除最后一个元素，同时返回被删除的值
• remove:通过值删除某个元素
• insert:在偏移处插入某个元素
• index:查找某元素的偏移

字典

如果把列表看做是有序的对象集合，那么就可以把字典当成是无序的集合，它们主要的差别就在于:字典当中的元素师通过键来存取的，而不是通过偏移存取。 Python字典的主要属性如下:

• 通过键而不是偏移来读取
• 任意对象的无序集合
• 可变长、异构、任意嵌套
• 属于可变映射类型
• 对象引用表(散列表)(字典中的存储的是对象的引用，而不是对象的拷贝)
• 实际应用中的字典

原处修改字典
与列表相同，向字典中已存在的索引值赋值会改变与索引相关联的值。然而，与列表不同的是，每当对新字典键进行赋值(之前没有被赋值的键)，就会在字典内生成一个新的元素。

其他字典的方法

• keys:返回字典的键列表
• values:返回字典的值列表
• items:返回字典的(key,value)对元组
• update:合并
• pop:从字典中删除一个键并返回它的值

字典用法注意事项

• 序列运算无效
• 对新索引赋值会添加项
• 键不一定总是字符串

创建字典的其他方法

    #Method1
    D = {'name':'mel','age':45}
    #Method2
    D = {}
    D['name']='mel'
    D['age']=45
    #Method3
    D = dict(name='mel',age=45)
    #Method4
    D = dict([('name','mel'),('age',45)])

以上四种形式都会建立相同的字典。

Python3.0中的字典变化
字典的功能在Python3.0中已经有所变化了，具体来说，Python3.0中的字典:

• 支持一种新的字典解析表达式，这是列表和集合解析的"近亲"
• 对于D.key,D.values和D.items方法，返回可迭代的视图，而不是列表
• 由于前面一点，需要新的编码方式通过排序键来遍历
• 不再直接支持相对大小比较――取而代之的是手动比较
• 不再有D.has_key方法――相反，使用in成员关系测试

字典视图

在Python3.0中，字典的keys、values和items都返回视图对象，而在Python2.6中，它们返回实际的结果列表。Python3.0中的字典视图并非创建后不能改变，它们可以动态地反映在视图对象创建之后对字典做出点修改:

    D={'a':1,'b':2,'c':3}
    K = D.keys()
    V = D.values()
    del D['b']
    list(K)

上述代码中，最后一行的结果是['a','c']。

keys方法所返回的对象类似于集合，并且支持交集和并集等常见的操作；values视图不是这样，因为它们不是唯一的；但items结果是的，如果(key,value)对是唯一的并且可散列的话。

元组

元组由简单的对象构成。元组与列表非常类似，只不过元组不能再原处修改(它们是不可变的)，通常是写成圆括号(而不是方括号)中一系列项。它的属性有:

• 任意对象的有序集合
• 通过偏移存取
• 属于不可变序列类型
• 固定长度、异构、任意嵌套
• 对象引用的数组

实际应用中的元组

元组的特殊语法:逗号和圆括号

因为圆括号也可以把表达式括起来，如果圆括号里的单一对象时元组对象而不是一个简单的表达式，需要对Python进行特别说明。如果确实想得到一个元组，只要在这一单个元素之后、关闭圆括号之前加上一个逗号就可以了。

    x = (40)
    y = (40,)

上述代码中，第一行的x是一个整数，第二行的y则是一个包含了一个元素40的元组。

转换、方法以及不可变性

元组的操作和字符串及列表是一致的，值得注意的区别在于"+"、"*"以及分片操作应用于元组时将返回新元组，并且元组不提供字符串、列表和字典中的方法。

为什么有了列表还要元组
元组的不可变性提供了某种完整性，这样你可以确保元组在程序中不会被另一个引用修改，而列表就没有这样的保证了。