Python數據分析與應用 課件 第3章 序列

第3章

序列《Python數據分析與應用》序列：一系列連續(xù)值，它們通常是相關的，并且按一定順序排列。序列c：12個整數元素引用元素：序列名＋[位置編號]第1個元素的位置編號為0，c[0]第2個元素是c[1]第i個元素是c[i-1]

序列也可以從尾部訪問:最后一個元素是c[-1]倒數第2個是c[-2]倒數第i個元素是c[-i]位置編號——也稱“下標”或“索引”，是整數或整數表達式。列表是Python中內置數據類型，是一個元素的有序集合一個列表中的數據類型可以各不相同列表中的每一個數據稱為元素其所有元素用逗號分割并放在一對中括號“[”和“]”中例如：[1,2,3,4,5]['Python','C','HTML','Java','Perl

']['wade',3.0,81,['bosh','haslem']]列表的基本操作1.列表的創(chuàng)建使用賦值運算符“=”將一個列表賦值給變量即可創(chuàng)建列表對象。>>>a_list=

['physics','chemistry',2017,2.5]>>>b_list=['wade',3.0,81,['bosh','haslem']]>>>c_list=[1,2,(3.0,'helloworld!')]>>>d_list=[]2.列表元素讀取方法為：列表名[索引]>>>a_list=['physics','chemistry',2017,2.5,[0.5,3]]>>>a_list[1]'chemistry'>>>a_list[-1][0.5,3]>>>a_list[5]Traceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#9>",line1,in<module>a_list[5]IndexError:listindexoutofrange切片操作的方法是：列表名[開始索引:結束索引:步長]。3.列表切片>>>a_list[1:3]['chemistry',2017]>>>a_list[1:-1]['chemistry',2017,2.5]>>>a_list[:3]['physics','chemistry',2017]>>>a_list[1:]

['chemistry',2017,2.5,[0.5,3]]>>>a_list[:]['physics','chemistry',2017,2.5,[0.5,3]]>>>a_list[::2]['physics',2017,[0.5,3]]a_list=['physics','chemistry',2017,2.5,[0.5,3]]（1）使用“+”運算符將一個新列表添加在原列表的尾部。4.增加元素>>>id(a_list)#獲取列表a_list的地址49411096>>>a_list=a_list+[5]>>>a_list['physics','chemistry',2017,2.5,[0.5,3],5]>>>id(a_list)#獲取添加元組時候a_list的地址49844992

a_list=['physics','chemistry',2017,2.5,[0.5,3]]（2）使用列表對象的append()方法向列表尾部添加一個新的元素

>>>a_list.append('Python')

>>>a_list['physics','chemistry',2017,2.5,[0.5,3],5,'Python']（3）使用列表對象的extend()方法將一個新列表添加在原列表的尾部。>>>a_list.extend([2017,'C'])>>>a_list['physics',2017,'chemistry',2.5,[0.5,3],5,'Python',2017,'C']（4）使用列表對象的insert()方法將一個元素插入到列表的指定位置。>>>a_list.insert(3,3.5)>>>a_list['physics',2017,'chemistry',3.5,2.5,[0.5,3],5,'Python',2017,'C']a_list=[‘physics’,‘chemistry’,2017,2.5,[0.5,3],5]6.刪除元素（1）使用del命令刪除列表中指定位置的元素。>>>dela_list[2]>>>a_list['physics',2017,3.5,2.5,[0.5,3],5,'Python',2017,'C']del命令也可以直接刪除整個列表。>>>b_list=[10,7,1.5]>>>b_list[10,7,1.5]>>>delb_list>>>b_listTraceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#42>",line1,in<module>b_listNameError:name'b_list'isnotdefineda_list=['physics',2017,'chemistry',3.5,2.5,[0.5,3],5,'Python',2017,'C']（2）使用列表對象的remove()方法刪除首次出現的指定元素>>>a_list.remove(2017)>>>a_list['physics',3.5,2.5,[0.5,3],5,'Python',2017,'C']>>>a_list.remove(2017)>>>a_list['physics',3.5,2.5,[0.5,3],5,'Python','C']>>>a_list.remove(2017)Traceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#30>",line1,in<module>a_list.remove(2017)ValueError:list.remove(x):xnotinlista_list=['physics',2017,'chemistry',3.5,2.5,[0.5,3],5,'Python',2017,'C']4.sum()格式：sum(列表)功能：對數值型列表的元素進行求和運算，對非數值型列表運算則出錯>>>a_list=[23,59,-1,2.5,39]>>>sum(a_list)122.5>>>b_list=['123','xyz','zara','abc']>>>sum(b_list)Traceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#11>",line1,in<module>sum(b_list)TypeError:unsupportedoperandtype(s)for+:'int'and'str'13十二月20245.sorted()格式：sorted(列表)功能：對列表進行排序，默認是按照升序排序。該方法不會改變原列表的順序。>>>a_list=[80,48,35,95,98,65,99,95,18,71]>>>sorted(a_list)[18,35,48,65,71,80,95,95,98,99]>>>a_list[80,48,35,95,98,65,99,95,18,71]降序排序:在sorted()函數的列表參數后面增加一個reverse參數，讓其值等于True則表示降序排序，等于Flase表示升序排序。>>>a_list=[80,48,35,95,98,65,99,95,18,71]>>>sorted(a_list,reverse=True)[99,98,95,95,80,71,65,48,35,18]>>>sorted(a_list,reverse=False)[18,35,48,65,71,80,95,95,98,99]6.sort()格式：list.sort()功能：對列表進行排序，排序后的新列表會覆蓋原列表，默認為升序排序。>>>a_list=[80,48,35,95,98,65,99,95,18,71]>>>a_list.sort()>>>a_list[18,35,48,65,71,80,95,95,98,99]降序排序:在sort()方法中增加一個reverse參數>>>a_list=[80,48,35,95,98,65,99,95,18,71]>>>a_list.sort(reverse=True)>>>a_list[99,98,95,95,80,71,65,48,35,18]>>>a_list.sort(reverse=False)>>>a_list[18,35,48,65,71,80,95,95,98,99]7.reverse()格式：list.reverse()功能：對list列表中的元素進行翻轉存放，不會對原列表進行排序。>>>a_list=[80,48,35,95,98,65,99,95,18,71]>>>a_list.reverse()>>>a_list

[71,18,95,99,65,98,95,35,48,80]列表基本操作及常用函數總結如表6.1所示。方法功能list.append(obj)在列表末尾添加新的對象list.extend(seq)在列表末尾一次性追加另一個序列中的多個值list.insert(index,obj)將對象插入列表list.index(obj)從列表中找出某個值第一個匹配項的索引位置list.count(obj)統計某個元素在列表中出現的次數list.remove(obj)：移除列表中某個值的第一個匹配項list.pop(obj=list[-1])移除列表中的一個元素（默認最后一個元素），并且返回該元素的值sort()對原列表進行排序reverse()反向存放列表元素cmp(list1,list2)比較兩個列表的元素len(list)求列表元素個數max(list)返回列表元素的最大值min(list)返回列表元素的最小值list(seq)將元組轉換為列表sum(list)對數值型列表元素求和3列表應用舉例【例】從鍵盤上輸入一批數據，對這些數據進行逆置，最后按照逆置后的結果輸出。分析：將輸入的數據存放在列表中，將列表的所有元素鏡像對調，即第一個與最后一個對調，第二個與倒數第二個對調，……。b_list=input("請輸入數據:")a_list=[]foriinb_list.split(','):a_list.append(i)print("逆置前數據為:",a_list)n=len(a_list)foriinrange(n//2):a_list[i],a_list[n-i-1]=a_list[n-i-1],a_list[i]print("逆置后數據為:",a_list)【例】編寫程序，求出1000以內的所有完數，并按下面的格式輸出其因子：

6itsfactorsare1，2，3。分析：一個數如果恰好等于它的因子之和，這個數就稱為“完數”。例如6就是一個完數，因為6的因子有1、2、3，且6=1+2+3。m=1000forainrange(2,m+1):s=0L1=[]foriinrange(1,a):ifa%i==0:s+=iL1.append(i)ifs==a:print("%ditsfactorsare："%a,L1)程序運行結果：6itsfactorsare：[1,2,3]28itsfactorsare：[1,2,4,7,14]496itsfactorsare：[1,2,4,8,16,31,62,124,248]元組（tuple）的定義形式與列表類似，區(qū)別在于定義元組時所有元素放在一對圓括號“(”和“)”中。例如：

(1,2,3,4,5)('Python','C','HTML','Java','Perl')元組元組的基本操作1.元組的創(chuàng)建賦值運算符“=”將一個元組賦值給變量即可創(chuàng)建元組對象。>>>a_tuple=

('physics','chemistry',2017,2.5)>>>b_tuple=(1,2,(3.0,'helloworld!'))>>>c_tuple=('wade',3.0,81,['bosh','haslem'])>>>d_tuple=()創(chuàng)建只包含一個1個元素的元組方法：>>>x=(1)>>>x1>>>y=(1,)>>>y(1,)

>>>z=(1,2)>>>z(1,2)2.讀取元素方法為：元組名[索引]>>>a_tuple=('physics','chemistry',2017,2.5)>>>a_tuple[1]'chemistry'>>>a_tuple[-1]2.5>>>a_tuple[5]Traceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#14>",line1,in<module>a_tuple[5]IndexError:tupleindexoutofrange3.元組切片元組也可以進行切片操作，方法與列表類似。對元組切片可以得到一個新元組。>>>a_tuple[1:3]('chemistry',2017)>>>a_tuple[::3]('physics',2.5)a_tuple=('physics','chemistry',2017,2.5)4.檢索元素（1）使用元組對象的index()方法可以獲取指定元素首次出現的下標。>>>a_tuple.index(2017)2>>>a_tuple.index('physics',-3)Traceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#24>",line1,in<module>a_tuple.index('physics',-3)ValueError:tuple.index(x):xnotintuple（2）使用元組對象的count()方法統計元組中指定元素出現的次數。>>>a_tuple.count(2017)1>>>a_tuple.count(1)0（3）使用in運算符檢索某個元素是否在該元組中。>>>'chemistry'ina_tupleTrue>>>0.5ina_tupleFalsea_tuple=('physics','chemistry',2017,2.5)5.刪除元組使用del語句刪除元組，刪除之后對象就不存在了，再次訪問會出錯。>>>dela_tuple>>>a_tupleTraceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#30>",line1,in<module>a_tupleNameError:name'a_tuple'isnotdefined列表與元組的區(qū)別及轉換1.列表與元組的區(qū)別不同點在于列表是可變序列與列表相比，元組具有以下優(yōu)點。（1）元組的處理速度和訪問速度比列表快。如果定義了一系列常量值，主要對其進行遍歷或者類似用途，而不需要對其元素進行修改，這種情況一般使用元組?？梢哉J為元組對不需要修改的數據進行了“寫保護”，可以使代碼更安全。（2）作為不可變序列，元組（包含數值、字符串和其他元組的不可變數據）可用作字典的鍵，而列表不可以充當字典的鍵，因為列表是可變的。2.列表與元組的轉換>>>a_list=['physics','chemistry',2017,2.5,[0.5,3]]>>>tuple(a_list)('physics','chemistry',2017,2.5,[0.5,3])>>>type(a_list)<class'list'>>>>b_tuple=(1,2,(3.0,'helloworld!'))>>>list(b_tuple)[1,2,(3.0,'helloworld!')]>>>type(b_tuple)<class'tuple'>元組應用利用元組來一次性給多個變量賦值。>>>v=('Python',2,True)>>>(x,y,z)=v>>>x'Python'>>>y2>>>zTruePython中的字符串用一對單引號（'）或雙引號（"）括起來。例如：>>>'Python' 'Python'>>>"PythonProgram"'PythonProgram'字符串三重引號字符串如果字符串占據了幾行，但卻想讓Python保留輸入時使用的準確格式，例如行與行之間的回車符、引號、制表符或者其他信息都保存下來，則可以使用三重引號>>>'''Pythonisan"object-oriented"open-sourceprogramminglanguage''''Pythonisan"object-oriented"\nopen-sourceprogramminglanguage'字符串基本操作1.字符串創(chuàng)建使用賦值運算符“=”將一個字符串賦值給變量即可創(chuàng)建字符串對象。>>>str1="Hello">>>str1>>>str2='Program\n\'Python\'' >>>str2"Program\n'Python'"2.字符串元素讀取方法為：字符名[索引]>>>str1[0]'H'>>>str1[-1]'o'3.字符串分片方法：字符串名[開始索引:結束索引:步長]>>>str="PythonProgram">>>str[0:5:2] 'Pto'>>>str[:]'PythonProgram'>>>str[-1:-20]

''>>>str[-1:-20:-1]'margorPnohtyP'4.連接使用運算符“+”，將兩個字符串對象連接起來>>>"Hello"+"World"'HelloWorld'>>>"P"+"y"+"t"+"h"+"o"+"n"+"Program"'PythonProgram'將字符串和數值類型數據進行連接時，需要使用str()函數將數值數據轉換成字符串，然后再進行連接運算。>>>"Python"+str(3)'Python3'5.重復字符串重復操作使用運算符“*”，構建一個由字符串自身重復連接而成的字符串對象。例如：>>>"Hello"*3'HelloHelloHello'>>>3*"HelloWorld!"'HelloWorld!HelloWorld!HelloWorld!'字符串的常用方法1.子串查找str.find(substr,[start,[,end]])>>>s1="beijingxi'antianjinbeijingchongqing">>>s1.find("beijing")0>>>s1.find("beijing",3)22>>>s1.find("beijing",3,20)-12.字符串替換字符串替換replace()方法的一般形式為： str.replace(old,new(,max))>>>s2="thisisstringexample.thisisstringexample.">>>s2.replace("is","was")

'thwaswasstringexample.thwaswasstringexample.'>>>s2="thisisstringexample.thisisstringexample.">>>s2.replace("is","was",2)'thwaswasstringexample.thisisstringexample.'13十二月20243.字符串分離

str.split([sep])sep表示分隔符，默認以空格作為分隔符。若參數中沒有分隔符，則把整個字符串作為列表的一個元素，當有參數時，以該參數進行分割。>>>s3="beijing,xi'an,tianjin,beijing,chongqing">>>s3.split(',')

['beijing',"xi'an",'tianjin','beijing','chongqing']

>>>s3.split('a')

["beijing,xi'",'n,ti','njin,beijing,chongqing']>>>s3.split()

["beijing,xi'an,tianjin,beijing,chongqing"]4.字符串連接

sep.join(sequence)其中sep表示分隔符，可以為空，sequence是要連接的元素序列。>>>s4=["beijing","xi'an","tianjin","chongqing"]>>>sep="-->">>>str=sep.join(s4)#連接列表元素>>>str#輸出連接結果"beijing-->xi'an-->tianjin-->chongqing">>>s5=("Hello","World")>>>sep="">>>sep.join(s5)#連接元組元素'HelloWorld'字符串應用舉例【例】從鍵盤輸入5個英文單詞，輸出其中以元音字母開頭的單詞。str="AEIOUaeiou"a_list=[]foriinrange(0,5):word=input("請輸入一個英文單詞：")a_list.append(word)print("輸入的5個英文單詞是：",a_list)print("首字母是元音的英文單詞有：")foriinrange(0,5):forchinstr:ifa_list[i][0]==ch:print(a_list[i])break第3章

序列《Python數據分析與應用》字典通過任意鍵信息查找一組數據中值信息的過程叫映射，Python語言中通過字典實現映射。Python語言中的字典可以通過大括號({})建立，建立模式如下：{<鍵1>:<值1>,<鍵2>:<值2>,…,<鍵n>:<值n>}其中，鍵和值通過冒號連接，不同鍵值對通過逗號隔開。字典類型的基本概念>>>Dcountry={"中國":"北京","美國":"華盛頓","法國":"巴黎"}>>>print(Dcountry){'中國':'北京','法國':'巴黎','美國':'華盛頓'}字典打印出來的順序與創(chuàng)建之初的順序不同，各個元素并沒有順序之分。字典常用操作

1.字典的創(chuàng)建（1）使用“=”將一個字典賦給一個變量>>>a_dict={'Alice':95,'Beth':82,'Tom':65.5,'Emily':95}>>>a_dict{'Emily':95,'Tom':65.5,'Alice':95,'Beth':82}>>>b_dict={}>>>b_dict{}（2）使用內建函數dict()>>>c_dict=dict(zip(['one','two','three'],[1,2,3]))>>>c_dict{'three':3,'one':1,'two':2}>>>d_dict=dict(one=1,two=2,three=3)>>>e_dict=dict([('one',1),('two',2),('three',3)])>>>f_dict=dict((('one',1),('two',2),('three',3)))>>>g_dict=dict()>>>g_dict{}（3）使用內建函數fromkeys()一般形式：dict.fromkeys(seq[,value]))>>>h_dict={}.fromkeys((1,2,3),'student’)>>>h_dict{1:'student',2:'student',3:'student'}>>>i_dict={}.fromkeys((1,2,3))>>>i_dict{1:None,2:None,3:None}>>>j_dict={}.fromkeys(())>>>j_dict{}2.字典元素的讀?。?）使用下標的方法>>>a_dict={'Alice':95,'Beth':82,'Tom':65.5,'Emily':95}>>>a_dict['Tom']65.5>>>a_dict[95]Traceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#32>",line1,in<module>a_dict[95]KeyError:95（2）使用get方法獲取執(zhí)行鍵對于的值一般形式：dict.get(key,default=None)default是指指定的“鍵”值不存在時，返回的值>>>a_dict.get('Alice')95>>>a_dict.get('a','address')'address'>>>a_dict.get('a')>>>print(a_dict.get('a'))Nonea_dict={'Alice':95,'Beth':82,'Tom':65.5,'Emily':95}3.字典元素的添加與修改（1）使用“字典名[鍵名]=鍵值”形式>>>a_dict['Beth']=79>>>a_dict{'Alice':95,'Beth':79,'Emily':95,'Tom':65.5}>>>a_dict['Eric']=98>>>a_dict{'Alice':95,'Eric':98,'Beth':79,'Emily':95,'Tom':65.5}a_dict={'Alice':95,'Beth':82,'Tom':65.5,'Emily':95}（2）使用update()方法>>>a_dict={'Alice':95,'Beth':79,'Emily':95,'Tom':65.5}>>>b_dict={'Eric':98,'Tom':82}>>>a_dict.update(b_dict)>>>a_dict{'Alice':95,'Beth':79,'Emily':95,'Tom':82,'Eric':98}4.字典元素的刪除（1）使用del命令刪除字典中指定“鍵”對應的元素>>>dela_dict['Beth']>>>a_dict{'Alice':95,'Emily':95,'Tom':82,'Eric':98}>>>dela_dict[82]Traceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#56>",line1,in<module>dela_dict[82]KeyError:82a_dict={'Alice':95,'Beth':79,'Emily':95,'Tom':82,'Eric':98}（2）使用pop()方法刪除并返回指定“鍵”的元素>>>a_dict.pop('Alice')95>>>a_dict{Emily':95,'Tom':82,'Eric':98}a_dict={'Alice':95,'Emily':95,'Tom':82,'Eric':98}（3）使用popitem()方法，隨機元素>>>a_dict.popitem()('Emily',95)>>>a_dict{'Tom':82,'Eric':98}（4）使用clear()方法>>>a_dict.clear()>>>a_dict{}（5）使用del命令刪除整個字典>>>dela_dict>>>a_dictTraceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#68>",line1,in<module>a_dictNameError:name'a_dict'isnotdefined字典的遍歷一般形式：dict.keys()>>>a_dict.keys()dict_keys(['Tom','Emily','Beth','Alice'])a_dict={'Alice':95,'Emily':95,'Tom':82,'Eric':98}1.遍歷字典關鍵字一般形式：dict.values()>>>a_dict.values()dict_values([65.5,95,79,95])2.遍歷字典的值一般形式：dict.items()>>>a_dict.items()dict_items([('Tom',65.5),('Emily',95),('Beth',79),('Alice',95)])3.遍歷字典元素a_dict={'Alice':95,'Emily':95,'Tom':82,'Eric':98}字典應用舉例例：輸入一串字符，統計其中單詞出現的次數，單詞之間用空格分隔開。string=input("inputstring:")string_list=string.split()word_dict={}forwordinstring_list:ifwordinword_dict:word_dict[word]+=1else:word_dict[word]=1print(word_dict)集合

集合（set）是一組對象的集合，是一個無序排列的、不重復的數據集合體。

用一對“{}”進行界定s={0,1,2,3,4}集合常用操作1.集合的創(chuàng)建（1）使用“=”將一個集合賦給一個變量>>>a_set={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}>>>a_set{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}>>>b_set={1,3,3,5}//重復元素>>>b_set{1,3,5}（2）使用集合對象的set()方法創(chuàng)建集合>>>b_set=set(['physics','chemistry',2017,2.5])>>>b_set{2017,2.5,'chemistry','physics'}>>>c_set=set(('Python','C','HTML','Java','Perl'))>>>c_set{'Java','HTML','C','Python','Perl'}>>>d_set=set('Python')>>>d_set{'y','o','t','h','n','P'}（3）使用frozenset()方法創(chuàng)建一個凍結的集合>>>e_set=frozenset('a')>>>a_dict={e_set:1,'b':2}>>>a_dict{frozenset({'a'}):1,'b':2}>>>f_set=set('a')>>>b_dict={f_set:1,'b':2}Traceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#9>",line1,in<module>b_dict={f_set:1,'b':2}TypeError:unhashabletype:'set'2.訪問集合>>>b_set=set(['physics','chemistry',2017,2.5])>>>b_set{'chemistry',2017,2.5,'physics'}>>>2.5inb_setTrue>>>3inb_setFalse>>>foriinb_set:print(i,end='')chemistry20172.5physics使用in或者循環(huán)遍歷訪問元素3.刪除集合>>>a_set={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}>>>a_set{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}>>>dela_set>>>a_setTraceback(mostrecentcalllast):File"<pyshell#66>",line1,in<modu