Python程序開發(fā)基礎(chǔ) 課件 項(xiàng)目5 靈活使用組合數(shù)據(jù)

嵌套列表-隨機(jī)分配辦公室任務(wù)描述

為擴(kuò)大招生規(guī)模，學(xué)校最近新招聘了6名教師，已知該學(xué)校有2個(gè)空閑辦公室且工位充足，現(xiàn)需要隨機(jī)安排這6名教師的工位。

本任務(wù)要求編寫程序，將6名教師隨機(jī)分配到2個(gè)辦公室中。嵌套列表01

列表可以存儲任何元素，當(dāng)然也可以存儲列表，若列表中存儲的元素也是列表，則稱為嵌套列表。

創(chuàng)建嵌套列表嵌套列表的創(chuàng)建方式與普通列表的創(chuàng)建方式相同。[[0],[1],[2,3]]以上代碼創(chuàng)建了一個(gè)嵌套列表，該列表中包含3個(gè)列表類型的元素，其中索引為0的元素是[0]，索引為1的元素是[1]，索引為2的元素是[2,3]。

訪問嵌套列表

若希望訪問嵌套的內(nèi)層列表中的元素，需要先使用索引獲取內(nèi)層列表，再使用索引訪問內(nèi)層列表中的元素。

訪問嵌套列表獲取嵌套的第一個(gè)內(nèi)層列表中的第一個(gè)元素的示例代碼如下：nesting_li=[['李瑤','王濯'],['李蒙'],['張寶','李清']]print(nesting_li[0][0])李瑤若希望向嵌套的內(nèi)層列表中添加元素，需要先獲取內(nèi)層列表，再調(diào)用相應(yīng)的方法往指定的列表中添加元素:nesting_li=[['hi'],['Python']]nesting_li[0].append('Python')print(nesting_li)[['hi','Python'],['Python']]任務(wù)實(shí)現(xiàn)—隨機(jī)分配辦公室02

任務(wù)分析

本任務(wù)中，學(xué)校有2個(gè)空閑的辦公室，每個(gè)辦公室都可以隨意容納教師。由于學(xué)校和辦公室分別用于存儲辦公室與教師，且它們中數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)是可變的，因此可以用列表來表示學(xué)校和辦公室，用嵌套列表表示學(xué)校與辦公室的包含關(guān)系，這里，表示第一個(gè)辦公室的空列表的索引為1，表示第二個(gè)辦公室的空列表的索引為2。

任務(wù)分析

隨機(jī)分配辦公室，可以使用random.randint(0,1)實(shí)現(xiàn)，需使用importrandom導(dǎo)入random模塊。隨機(jī)分配辦公室是將每名老師逐個(gè)安排到任意的辦公室中，這個(gè)過程可拆分為兩步，第一步就是逐個(gè)取出教師姓名，可用遍歷列表元素來實(shí)現(xiàn)；第二步就是安排到任意的辦公室，可用random模塊中randint()方法生成0-1之間的隨機(jī)整數(shù)，將產(chǎn)生的整數(shù)作為索引來隨機(jī)獲取嵌套列表的內(nèi)層列表，之后在該列表中執(zhí)行添加教師姓名的操作。程序代碼#隨機(jī)分配辦公室importrandomoffices=[[],[]]names=['張老師','李老師','趙老師','高老師','劉老師','周老師']fornameinnames:index=random.randint(0,1)print(index)offices[index].append(name)num=1forte_nameinoffices:print('辦公室%d的人數(shù)為：%d'%(num,len(te_name)))num+=1fornameinte_name:print("%s"%name,end='')print("")程序總結(jié)

以上代碼首先定義了一個(gè)包含2個(gè)辦公室的嵌套列表offices，定義了另一個(gè)包含6位教師姓名的列表names，然后將生成的0~1之間的隨機(jī)數(shù)作為索引獲取嵌套列表offices中的任一內(nèi)層列表，將遍歷names取出的元素添加到該內(nèi)層列表中，直至遍歷出最后一個(gè)元素為止，最后輸出每個(gè)辦公室的教師分配情況。任務(wù)總結(jié)

列表式可以嵌套的，嵌套列表是指列表中存儲的元素也是列表。嵌套列表的創(chuàng)建方法與普通列表的創(chuàng)建方法相同，對于嵌套列表若訪問內(nèi)層列表中的元素，需要先使用索引獲取內(nèi)層列表，再使用索引訪問內(nèi)層列表中的元素。謝謝觀看元組應(yīng)用-中英文數(shù)字對照表任務(wù)描述阿拉伯?dāng)?shù)字因其具有簡單易寫、方便使用的特點(diǎn)成為了最流行的數(shù)字書寫方式，但在使用阿拉伯?dāng)?shù)字計(jì)數(shù)時(shí)，可以對某些數(shù)字不漏痕跡的修改成其它數(shù)字，例如，將數(shù)字“1”修改為數(shù)字“7”，將數(shù)字“3”修改為數(shù)字“8”。為了避免引起不必要的麻煩，可以使用中文大寫數(shù)字如壹、貳、叁、肆……替換阿拉伯?dāng)?shù)字。本任務(wù)要求編寫程序，實(shí)現(xiàn)將輸入的阿拉伯?dāng)?shù)字轉(zhuǎn)為中文大寫數(shù)字的功能。元組的操作01

Python支持使用圓括號“()”或tuple()函數(shù)兩種方法創(chuàng)建元組。當(dāng)使用“()”創(chuàng)建元組時(shí)，元組中的元素以逗號分隔。當(dāng)通過tuple()函數(shù)創(chuàng)建元組時(shí)，如果不傳入任何數(shù)據(jù)，就會創(chuàng)建一個(gè)空元組；如果要?jiǎng)?chuàng)建包含元素的元組，就必須傳入可迭代類型的數(shù)據(jù)，譬如字符串、列表、元組。

元組的訪問由于元組和列表都是有序的序列，和訪問列表一樣，元組也可以通過索引和切片操作來訪問元組中的每一個(gè)元素。使用索引方式訪問元組元素時(shí)，可以獲取元組中的指定元素。使用切片訪問元組元素可以截取元組中的部分元素，得到一個(gè)新元組。任務(wù)實(shí)現(xiàn)—中英文數(shù)字對照表02

根據(jù)題意，需要準(zhǔn)備一個(gè)存儲中文大寫數(shù)字的組合數(shù)據(jù)類型，該數(shù)據(jù)類型中每個(gè)元素的順序與阿拉伯?dāng)?shù)字0~9是一一對應(yīng)的，且不能被修改，這正好符合元組的特性，因此采用元組進(jìn)行存儲。中文與阿拉伯?dāng)?shù)字的替換規(guī)則可以理解為將用戶輸入的數(shù)字作為索引去訪問存儲了中文大寫數(shù)字的元組元素的操作。

任務(wù)分析程序代碼#中英文數(shù)字對照表uppercase_numbers=("零","壹","貳","叁","肆","伍","陸","柒","捌","玖")number=input("請輸入一個(gè)數(shù)字：")foriinrange(len(number)):ifnumber[i]!='.':print(uppercase_numbers[int(number[i])],end="")else:print('點(diǎn)',end="")程序總結(jié)以上代碼首先創(chuàng)建了一個(gè)包含所有中文大寫數(shù)字的元組uppercase_numbers，然后接收用戶輸入的數(shù)據(jù)number，由于此時(shí)的數(shù)據(jù)number是字符串類型的，因此使用for循環(huán)遍歷number取出每個(gè)字符后判斷其是否為合法數(shù)字，如果是將其換成整型，將每個(gè)整型作為索引訪問其對應(yīng)的uppercase_numbers中的大寫數(shù)字，否則輸出“點(diǎn)”。任務(wù)總結(jié)

Python支持使用圓括號“()”或tuple()函數(shù)兩種方法創(chuàng)建元組。由于元組是有序序列，可以通過索引和切片操作來訪問元組中的每一個(gè)元素。使用索引方式訪問元組元素時(shí)，可以獲取元組中的指定元素。謝謝觀看認(rèn)識字典與集合

通常，要想精通一門編程語言，不僅需要學(xué)會基本的語法和語義，還要學(xué)會相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型，即組合數(shù)據(jù)，這樣才能編寫出符合要求的程序去完成復(fù)雜的工作。Python內(nèi)置了多種組合類型的數(shù)據(jù)，常用的有列表、元組、集合和字典。本節(jié)課我們來認(rèn)識字典與集合。

認(rèn)識字典01

字典定義Python中，字典(dict)是映射類型的體現(xiàn)，它是“鍵-值”數(shù)據(jù)項(xiàng)的組合，每個(gè)元素是一個(gè)鍵值對，即元素是(key,value)，元素之間是無序的。鍵值對(key,value)是一種二元關(guān)系。創(chuàng)建字典使用花括號“{}”創(chuàng)建字典時(shí)，字典的鍵（key）和值（value）使用冒號連接，每個(gè)鍵值對之間使用逗號分隔。使用花括號創(chuàng)建字典{“中國“:”北京”,

“法國“:”巴黎"}{“劉紅“:397,

“吳靜“:389,“李琳“:393}{}使用dict()函數(shù)創(chuàng)建字典時(shí)，鍵和值使用“=”進(jìn)行連接。使用dict()函數(shù)創(chuàng)建字典dict(中國=”北京”,

法國=”巴黎“)dict(劉紅=397,吳靜=389,李琳=393)dict(

)訪問字典由于字典中的鍵是唯一的，因此，可以通過鍵獲取對應(yīng)的值。color_dict={'purple':'紫色','green':'綠色','black':'黑色'}color_dict['purple']color_dict[‘red']如果字典中不存在待訪問的鍵，就會引發(fā)KeyError異常。Traceback(mostrecentcalllast):KeyError:'red'為了避免引起KeyError異常，當(dāng)訪問字典元素時(shí)需要先使用in與notin檢測某個(gè)鍵是否存在。查看字典元素使用items()方法可以查看字典的所有元素，該方法會返回一個(gè)dict_items對象。dict_items對象支持迭代操作，結(jié)合for循環(huán)可遍歷其中的數(shù)據(jù)，并將遍歷后的數(shù)據(jù)以(key,value)的形式顯示。查看字典的所有元素per_info={'001':'張三','002':'李四','003':'王五'}print(per_info.items())foriinper_info.items():print(i)查看字典元素查看字典中的所有鍵通過keys()方法可以查看字典中所有的鍵，該方法會返回一個(gè)dict_keys對象。dict_keys對象支持迭代操作，通過for循環(huán)遍歷輸出字典中所有的鍵。per_info={'001':'張三','002':'李四','003':'王五'}print(per_info.keys())foriinper_info.keys():print(i)查看字典元素查看字典中的所有值使用values()方法可以查看字典的所有值，

該方法會返回一個(gè)dict_values對象。dict_values對象支持迭代操作，可以使用for循環(huán)遍歷輸出字典中所有的值。per_info={'001':'張三','002':'李四','003':'王五'}print(per_info.values())foriinper_info.values():print(i)添加字典元素字典可通過update()方法或指定的鍵添加元素。add_dict={'stu1':'小明'}add_dict.update(stu2='小剛')add_dict['stu3']='小蘭'print(add_dict)刪除元素pop()方法可以根據(jù)指定的鍵刪除字典中的指定元素，若刪除成功則返回目標(biāo)元素的值。pop()方法per_info={'001':'張三','002':'李四','003':'王五','004':'趙六',}per_info.pop('001')print(per_info)使用popitem()方法可以隨機(jī)刪除字典中的元素，若刪除成功則返回目標(biāo)元素。popitem()方法per_info={'001':'張三','002':'李四','003':'王五','004':'趙六'}per_info.popitem()print(per_info){'002':'李四','003':'王五','004':'趙六'}刪除元素clear()方法用于清空字典中的元素。clear()方法per_info={'001':'張三','002':'李四','003':'王五','004':'趙六',}per_info.clear()print(per_info)修改字典元素字典可通過update()方法或指定的鍵修改元素。modify_dict={'stu1':'小明','stu2':'小剛','stu3':'小蘭'}modify_dict.update(stu2='張強(qiáng)') modify_dict['stu3']='劉婷' print(modify_dict)認(rèn)識集合02集合定義Python中的集合存儲的元素是無序的且不允許重復(fù)。常用于成員關(guān)系的測試和從序列中刪除重復(fù)項(xiàng)。創(chuàng)建集合Python中的集合分為可變集合與不可變集合?？勺兗希河蓅et()函數(shù)創(chuàng)建，集合中的元素可以動態(tài)地增加或刪除。不可變集合：由frozenset()函數(shù)創(chuàng)建，集合中的元素不可改變。set()與frozenset()函數(shù)的語法格式如下：set([iterable])set()set([1,2,3,4,5,6])frozenset([iterable])frozenset('python')上述函數(shù)的參數(shù)iterable接收一個(gè)可迭代對象，若沒有指定可迭代的對象，則會返回一個(gè)空的集合。創(chuàng)建集合使用set()函數(shù)創(chuàng)建可變集合。直接使用花括號創(chuàng)建可變集合，花括號中的多個(gè)元素以逗號分隔?？勺兗系膭?chuàng)建set_one=set([1,2,3])set_two=set((1,2,3))set_three={1,2,3}使用frozenset()函數(shù)創(chuàng)建不可變集合。不可變集合的創(chuàng)建frozenset_one=frozenset(('a','c','b','e','d'))frozenset_two=frozenset(['a','c','b','e','d'])

添加元素

可變集合的add()或update()方法都可以實(shí)現(xiàn)向集合中添加元素，其中

add()方法只能添加一個(gè)元素，而update()方法可以添加多個(gè)元素。demo_set=set()demo_set.add('py')demo_set.update("thon")print(demo_set)刪除元素remove()方法用于刪除可變集合中的指定元素。discard()方法可以刪除指定的元素，但若指定的元素不存在，該方法不執(zhí)行任何操作。pop()方法用于刪除可變集合中的隨機(jī)元素。remove_set={'red','green','black'}remove_set.remove('red')print(remove_set)remove_set.discard('green')remove_set.discard(‘blue')print(remove_set)remove_set.pop()print(remove_set)清空集合clear()方法可以清空可變集合中的元素。clear_set={'red','green','black'}clear_set.clear()print(clear_set)總結(jié)字典和集合是Python的兩個(gè)無序組合數(shù)據(jù)類型，字典是映射類型的體現(xiàn)，它是“鍵-值”數(shù)據(jù)項(xiàng)的組合，每個(gè)元素是一個(gè)鍵值對，即元素是(key,value)，元素之間是無序的。鍵值對(key,value)是一種二元關(guān)系，字典的優(yōu)點(diǎn)是取值速度快，可以存儲任意類型對象。而集合是存儲任意類型元素的無序且不允許重復(fù)的序列。常用于成員關(guān)系的測試和從序列中刪除重復(fù)項(xiàng)。它們都采用{}表示。謝謝觀看字典應(yīng)用-識別單詞任務(wù)描述

周一到周日的英文單詞依次為：Monday、Tuesday、Wednesday、Thusday、Friday、Saturday和Sunday，這些單詞的首字母基本都不相同，在這7個(gè)單詞的范圍之內(nèi)，通過第一個(gè)或前兩個(gè)字母即可判斷對應(yīng)的是哪個(gè)單詞。

本任務(wù)要求編寫程序，實(shí)現(xiàn)根據(jù)第一或前兩個(gè)字母輸出Monday、Tuesday、Wednesday、Thusday、Friday、Saturday和Sunday之中完整單詞的功能。字典的應(yīng)用01

Python支持使用花括號“{}”或dict()函數(shù)兩種方法創(chuàng)建字典。當(dāng)使用花括號“{}”創(chuàng)建字典時(shí)，字典的鍵（key）和值（value）使用冒號連接，每個(gè)鍵值對之間使用逗號分隔。當(dāng)使用dict()函數(shù)創(chuàng)建字典時(shí)，鍵和值使用“=”進(jìn)行連接。

字典的訪問由于字典中的“鍵”是唯一的，因此，可以通過“鍵”獲取對應(yīng)的值。如果字典中不存在要訪問的“鍵”，就會引發(fā)KeyError異常。為了避免引起KeyError異常，當(dāng)訪問字典元素時(shí)需要先使用in與notin檢測某個(gè)鍵是否存在。

字典的遍歷

字典的遍歷包括遍歷所有元素、遍歷所有鍵及遍歷所有的值。

使用items()方法可以查看字典的所有元素，該方法會返回一個(gè)dict_items對象。dict_items對象支持迭代操作，結(jié)合for循環(huán)可遍歷其中的數(shù)據(jù)，并將遍歷后的數(shù)據(jù)以(key,value)的形式顯示。

使用keys()方法可以查看字典中所有的鍵，該方法會返回一個(gè)dict_keys對象。dict_keys對象支持迭代操作，通過for循環(huán)遍歷輸出字典中所有的鍵。

使用values()方法可以查看字典的所有值，該方法會返回一個(gè)dict_values對象。dict_values對象支持迭代操作，可以使用for循環(huán)遍歷輸出字典中所有的值。任務(wù)實(shí)現(xiàn)—識別單詞02

根據(jù)題意，本任務(wù)的完整單詞包含Monday、Tuesday、Wednesday、Thusday、Friday、Saturday和Sunday7個(gè)，其中，Monday、Wednesday、Friday可根據(jù)用戶輸入的首字母判斷，Tuesday和Thusday、Saturday和Sunday需根據(jù)用戶連續(xù)輸入兩次字母才能進(jìn)一步判斷，具體規(guī)則如下：（1）若用戶第一次輸入的字母為“m”、“w”和“f”，則直接返回“Monday”、“Wednesday”和“Friday”；（2）若用戶第一次輸入“t”，需要再輸入第2個(gè)字母進(jìn)行判斷，輸入“h”返回“Thusday”，輸入“u”返回“Tuesday”；（3）若用戶第一次輸入“s”，需要再輸入第2個(gè)字母進(jìn)行判斷，輸入“a”返回“Saturday”，輸入“u”返回“Sunday”；（4）若用戶第一次輸入其它字母，則提示用戶“請輸入正確的字母”。從以上分析可知，第一個(gè)或第二個(gè)字母可以作為獲取完整單詞的鍵，因此，可以創(chuàng)建一個(gè)包含7個(gè)鍵值對的字典，其中，鍵“m”、“w”和“f”對應(yīng)的值為“Monday”、“Wednesday”和“Friday”，而鍵“t”和“s”對應(yīng)的值是字典{'h':'thursday','u':'tuesday'}和{'a':'saturday','u':'sunday'}。

任務(wù)分析程序代碼#識別單詞tu_th={'h':'Thursday','u':'Tuesday'}sa_su={'a':'Saturday','u':'Sunday'}week={'t':tu_th,'s':sa_su,'m':'Monday','w':'Wednesday','f':'Friday'}first_char=input('請輸入第一位字母：').lower().strip()iffirst_charin['a','t','s','m','w','f']:ifweek[first_char]==tu_thorweek[first_char]==sa_su:second_char=input('請輸入第二位字母：').lower().strip()ifsecond_charin['u','h','a']:print(week[first_char][second_char])else:print('請輸入正確字母')else:print(week[first_char])else:print('請輸入正確的字母')程序總結(jié)首先創(chuàng)建3個(gè)字典tu_th、sa_su和week，其中，字典week定義了首字母對應(yīng)的單詞，然后使用input()函數(shù)接收用戶輸入的第一位字母first_char，使用if-else語句處理不同的情況：若用戶輸入的第一個(gè)字母first_char存在于['a','t','s','m','w','f']中，則需要做進(jìn)一步的處理：（1）將first_char作為鍵獲取字典week中對應(yīng)的值，若值不是一個(gè)字典，則直接返回其對應(yīng)的值；若值是一個(gè)字典，則輸入第二個(gè)字母second_char。（2）若用戶輸入的second_char存在于['u','h','a']中，則獲取字典tu_th或sa_su中對應(yīng)的值，否則提示用戶“請輸入正確的字母”。任務(wù)總結(jié)

Python支持使用花括號“{}”或dict()函數(shù)兩種方法創(chuàng)建字典。字典中的“鍵”是唯一的，可以通過“鍵”獲取對應(yīng)的值。當(dāng)訪問字典元素時(shí)需要先使用in與notin檢測某個(gè)鍵是否存在。謝謝觀看認(rèn)識列表與元組

通常，要想精通一門編程語言，不僅需要學(xué)會基本的語法和語義，還要學(xué)會相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型，即組合數(shù)據(jù)，這樣才能編寫出符合要求的程序去完成復(fù)雜的工作。Python內(nèi)置了多種組合類型的數(shù)據(jù)，常用的有列表、元組、集合和字典。本節(jié)課我們來認(rèn)識列表與元組。

認(rèn)識列表01

列表定義

列表是Python中最靈活的有序序列，它可以存儲任意類型的元素。開發(fā)人員可以對列表中的元素進(jìn)行添加、刪除、修改等操作。創(chuàng)建列表使用中括號“[]”創(chuàng)建列表時(shí)，只需要在“[]”中使用逗號分隔每個(gè)元素即可。使用中括號創(chuàng)建列表list_one=[] #空列表list_two=['p','y','t','h','o','n']#列表中元素類型均為字符串類型list_three=[1,'a','&',2.3] #列表中元素類型不同使用list()函數(shù)創(chuàng)建列表時(shí)，需要給該函數(shù)傳入一個(gè)可迭代類型的數(shù)據(jù)。使用list()函數(shù)創(chuàng)建列表li_two=list('python')#字符串類型是可迭代類型li_three=list([1,'python'])#列表類型是可迭代類型訪問列表使用索引可以獲取列表中的指定元素。使用索引方式訪問列表元素list_demo=["Java","C#","Python","PHP"]print(list_demo[2])#訪問列表中索引為2的元素print(list_demo[-1])#訪問列表中索引為-1的元素使用切片可以截取列表中的部分元素，得到一個(gè)新列表。使用切片方式訪問列表元素li_one=['p','y','t','h','o','n']print(li_one[2:])#獲取列表中索引為2至末尾的元素print(li_one[:3])#獲取列表中索引為0至索引值為3的元素print(li_one[:])#獲取列表中的所有元素遍歷列表列表是一個(gè)可迭代對象，它可以通過for循環(huán)遍歷元素。list_one=['章萍','李昊','武田','李彪']foriinlist_one:print(f"嗨，{i}！今日促銷,趕快來搶購吧！")排序列表sort()方法能夠?qū)α斜碓嘏判颍摲椒ǖ恼Z法格式如下：sort(key=None,reverse=False)參數(shù)如下：key

--

表示指定的排序規(guī)則。reverse

--

表示控制列表元素排序的方式，F(xiàn)alse為升序，True為降序。譬如：list1.sort()升序list1.sort(reverse=True)降序排序列表sorted()函數(shù)可以按升序方式排列列表元素，該方法的返回值是升序排列后的新列表。li_one=[4,3,2,1]li_two=sorted(li_one)print(li_one)#原列表print(li_two)#排序后列表[4,3,2,1][1,2,3,4]reverse()方法用于將列表中的元素倒序排列，即把原列表中的元素從右至左依次排列存放。['d','c','b','a']li_one=['a','b','c','d']li_one.reverse()print(li_one)添加元素append()方法用于在列表末尾添加新的元素。list_one=[1,2,3,4]list_one.append(5)print(list_one)[1,2,3,4,5]extend()方法用于在列表末尾一次性添加另一個(gè)列表中的所有元素，即使用新列表擴(kuò)展原來的列表。list_str=['a','b','c']list_num=[1,2,3]list_str.extend(list_num)print(list_str)['a','b','c',1,2,3]添加元素insert()方法用于將元素插入列表的指定位置。insert()方法names=['baby','Lucy','Alise']names.insert(2,'Peter')print(names)['baby','Lucy','Peter','Alise']刪除元素del語句用于刪除列表中指定位置的元素。del語句names=['baby','Lucy','Alise']delnames[0]print(names)['Lucy','Alise']remove()方法用于移除列表中的某個(gè)元素，若列表中有多個(gè)匹配的元素，只會移除匹配到的第一個(gè)元素。remove()方法chars=['h','e','l','l',‘o']chars.remove(‘l')print(chars)['h',‘e','l',‘o']刪除元素pop()方法用于移除列表中的某個(gè)元素，如果不指定具體元素，那么移除列表中的最后一個(gè)元素。po