序列

— 序列是python中最基本的一种数据结构

— 数据结构指计算机中数据的存放方式

— 序列用于保存一组有序的数据，所有的数据在序列当中都有一个唯一的位置（索引），并且序列中的数据为安装添加的顺序来分配索引

— 序列的分类：

• 可变序列（序列中的元素可以改变）
  • 列表（list）
• 不可变序列（序列中的元素不可以改变）
  - 字符串（str）
  - 元组（tuple）

列表（list）

• 列表是python中的一个对象
• 对象（object）就是内存中专门用来存储数据的一块区域
• 之前我们学习的对象，像数值，它只能保存一个单一的数据
• 列表中可以保存多个有序的数据
• 列表是用来存取对象的对象

列表的创建

# 创建列表，通过[]来创建列表
my_list = []  # 创建了一个空列表

# 列表中存储的数据，我们称为元素
# 一个列表中可以存取多个元素，也可以在创建列表时，来指定列表中的元素

my_list = [10]  # 创建一个只包含一个元素的列表

# 当向列表中添加多个元素时，多个元素之间使用逗号隔开
my_list = [10, 20, 30, 40, 50]  # 创建一个包含5个元素的列表

# 列表中可以保存任意对象
my_list = [10, ‘hell0‘, True, None, [1, 2, 3], print]

# 列表中的对象都会按照插入的顺序存储到列表中，第一个插入的对象保存到第一个位置，第二个保存到第二个位置
# 我们可以通过索引（index）来获取列表中的元素
#   索引是元素在列表中的位置，列表中的每个元素都有一个索引
#   索引是从0开始的，列表的第一个位置索引为0，第二位置索引为1，以此类推
my_list = [10, 20, 30, 40, 50]

# 通过索引获取列表中的元素
# 语法：my_list[索引]
# print(my_list[0])
# 如果使用的索引超过了最大范围，会抛出异常
# print(my_list[5])  # IndexError: list index out of range

# 获取列表的长度，列表中的元素的个数
# len()函数，通过该函数可以获取列表的长度
# 获取到的长度的值，是列表的最大索引+1
print(len(my_list))

练习：创建一个列表，在列表中保存你最好的五个朋友的名字，然后分别通过索引获取每一个朋友的名字

切片

# 切片
# 切片指从现有列表中获取一个子列表
# 创建一个列表，一般创建列表时，变量的名字会用复数
stus = [‘孙悟空‘, ‘猪八戒‘, ‘沙和尚‘, ‘唐僧‘, ‘白骨精‘, ‘蜘蛛精‘]

# 列表的索引可以是负数
# 如果列表的索引是负数，则从后向前获取元素，-1表示倒数第一个，-2表示倒数第二个，以此类推
# print(stus[-1])

# 通过切片来获取指定的元素
# 语法：列表[起始:结束]
#   通过切边获取元素时，会包括起始位置的元素，不会包括结束位置的元素
#   做切片操作时，总会返回一个新列表，不会对原列表产生影响
#   其实和结束位置的索引都可以省略不写
#   如果省略结束位置，则会一直截取到最后
#   如果省略开始位置，则会从第一个元素开始截取
#   如果起始位置和结束位置全部省略，则相当于创建了一个列表的副本
print(stus[0:2])
print(stus[2:])
print(stus[:3])
print(stus)

# 语法：列表[起始:结束:步长]
# 步长表示每次获取元素的间隔，默认值是1
# 步长不能是0，可以是负数
print(stus[0:5:2])
print(stus[::3])
# 如果是负数，则会从列表的后部向前边取元素
print(stus[::-1])
print(stus[::-2])

通用操作

# + 和 *
# + 可以将两个列表拼接为一个列表
# * 可以将列表重复指定次数
my_list = [1, 2, 3] + [4, 5, 6]
my_list = [1, 2, 3] * 2
# print(my_list)

# 创建一个列表
stus = [‘孙悟空‘, ‘猪八戒‘, ‘沙和尚‘, ‘沙和尚‘, ‘沙和尚‘, ‘唐僧‘, ‘白骨精‘, ‘蜘蛛精‘]

# in 和 not in
# in 用来检查指定元素是否存在于列表中
#   如果存在返回True，否则返回False
# not in 用来检查指定元素是否不存在于列表中
#   如果不存在返回True，否则返回False
# print(‘沙和尚‘ in stus)
# print(‘沙和尚‘ not in stus)

# len()获取列表中的元素个数

# min()获取列表中的最小值
# max()获取列表中的最大值
arrs = [1,3,5,2,4,66,11]
print(min(arrs))
print(max(arrs))

# 两个方法(method)，方法和函数基本是一样的，只不过方法必须通过 对象.方法() 的形式调用
# 方法实际上就是和对象关系紧密的函数
# s.index() 获取指定元素在列表中第一次出现时的索引
# print(stus.index(‘沙和尚‘))
# index()的第二个参数，表示查找的起始位置,第三个参数表示查找的结束位置
print(stus.index(‘沙和尚‘, 3, 5))
# 如果获取列表中没有的元素，会抛出异常
# print(stus.index(‘牛魔王‘)) ValueError: ‘牛魔王‘ is not in list

# s.count() 统计指定元素在列表中出现的次数
print(stus.count(‘孙悟空‘))

修改元素

# 创建一个列表
stus = [‘孙悟空‘, ‘猪八戒‘, ‘沙和尚‘, ‘唐僧‘, ‘白骨精‘, ‘蜘蛛精‘]

print(‘修改前‘, stus)
# 修改列表中的元素
# 直接通过索引来修改元素
stus[0] = ‘sunwukong‘
# 通过del来删除元素
del stus[2]
# print(‘修改后‘, stus)

stus = [‘孙悟空‘, ‘猪八戒‘, ‘沙和尚‘, ‘唐僧‘, ‘白骨精‘, ‘蜘蛛精‘]

print(‘修改前‘, stus)
# 通过切片来修改列表
# 在给切片进行赋值时，智能使用序列
# stus[0:2] = [123] 使用新元素替换旧元素
# stus[0:0] = [123] # 向索引为0的位置插入元素
# 当设置了步长时，序列中元素的个数必须和切片中元素的个数一致
# stus[::2] = [123,456,789]

# 通过切片来删除元素
del stus[0:2]
stus[1:3] = []
print(‘修改后‘, stus)

# 以上操作只适用于可变序列
s = ‘hello‘
# s[1] = ‘a‘ 不可变序列，无法通过索引来修改
# 可以通过list()函数将其他的序列转换为list
s = list(s)
print(s)

列表的方法

# 列表的方法
# 创建一个列表
stus = [‘孙悟空‘, ‘猪八戒‘, ‘沙和尚‘, ‘唐僧‘, ‘白骨精‘]
print(‘原列表:‘, stus)

# append()
# 向列表的最后添加一个元素
# stus.append(‘牛魔王‘)


# insert()
# 向列表的指定位置插入一个指定元素
# 参数：
#   1.要插入的位置
#   2.要插入的元素
# stus.insert(2, ‘牛魔王‘)


# extend()
# 使用新的序列来扩展当前序列
# 需要一个序列作为参数，它会将序列中的元素添加到当前列表
# stus.extend([‘牛魔王‘, ‘蜘蛛精‘])


# clear()
# 清空序列
# stus.clear()


# pop()
# 根据索引删除并返回被删除的元素
# result = stus.pop(2) 删除索引为2的元素
# result = stus.pop()  删除最后一个元素
# print(‘result=‘, result)


# remove()
# 删除指定值的元素
# stus.remove(‘猪八戒‘)


# reverse()
# 用来反正列表
# stus.reverse()
# print(‘修改后:‘, stus)


# sort()
# 用来对列表中的元素进行排序，默认是升序培训
# 如果需要降序排列，则需要传递一个reverse=True作为参数
my_list = [1,3,2,5,213,23,11,55,23,43]
print(‘修改前：‘, my_list)
my_list.sort(reverse=True)
print(‘修改后：‘, my_list)

遍历列表

# 遍历列表，指的就是将列表中的所有元素取出来
# 创建列表
stus = [‘孙悟空‘, ‘猪八戒‘, ‘沙和尚‘, ‘唐僧‘, ‘白骨精‘, ‘蜘蛛精‘]

# 通过while遍历列表
# i = 0
# while i < len(stus) - 1:
#     print(stus[i])
#     i += 1

# for循环
# 语法：
#   for 变量 in 序列:
#       代码块
# for循环的代码会执行多次，序列中有几个元素就会执行几次
#   每执行一次，就会将序列中的一个元素赋值给变量
#   所以我们可以通过变量，来获取列表中的元素
for i in stus:
    print(i)

EMS练习

做命令行版本的EMS(Employee Manager System员工管理系统)

# EMS(Employee Manager System员工管理系统)
# 功能：
#   1.查询员工
#       显示当前系统中的所有员工
#   2.添加
#       将员工添加到当前系统
#   3.删除
#       将员工从系统中删除
#   4.退出
#       退出系统

# 显示系统的欢迎信息
print(‘-‘ * 20, ‘欢迎使用员工管理系统‘, ‘-‘ * 20)
# 创建一个列表，用来保存员工的信息，员工的信息以字符串的形式统一保存到列表
emps = [‘孙悟空\t18\t男\t花果山‘, ‘猪八戒\t28\t男\t高老庄‘]

# 创建一个死循环
while True:
    # 显示用户的选项
    print(‘请选择要做的操作：‘)
    print(‘\t1.查询员工‘)
    print(‘\t2.添加员工‘)
    print(‘\t3.删除员工‘)
    print(‘\t4.退出系统‘)
    user_choose = input(‘请选择[1-4]:‘)
    print(‘-‘ * 62)
    # 根据用户的选择做相关的操作
    if user_choose == ‘1‘:
        # 查询员工
        # 打印表头
        print(‘\t序号\t姓名\t年龄\t性别\t住址‘)
        # print(emps)
        # 创建一个变量，来表示员工的序号
        n = 1
        # 显示员工信息
        for emp in emps:
            print(f‘\t{n}\t{emp}‘)
            n += 1
    elif user_choose == ‘2‘:
        # 添加员工
        # 获取要添加员工的信息，姓名、年龄、性别、住址
        emp_name = input(‘请输入员工的姓名：‘)
        emp_age = input(‘请输入员工的年龄：‘)
        emp_gender = input(‘请输入员工的性别：‘)
        emp_address = input(‘请输入员工的住址：‘)

        # 创建员工信息
        # 将四个信息拼接为一个字符串，然后插入到列表中
        emp = f‘{emp_name}\t{emp_age}\t{emp_gender}\t{emp_address}‘
        # 显示一个提示信息
        print(‘以下员工将被添加到系统中‘)
        print(‘-‘ * 62)
        print(‘姓名\t年龄\t性别\t住址‘)
        print(emp)
        print(‘-‘ * 62)
        user_confirm = input(‘是否确认该操作[Y/N]:‘)

        # 判断
        if user_confirm == ‘y‘ or user_confirm == ‘yes‘:
            # 确认
            emps.append(emp)
            # 显示提示信息
            print(‘添加成功！‘)
        else:
            # 取消操作
            print(‘添加已取消！‘)

    elif user_choose == ‘3‘:
        # 删除员工，根据员工的序号来删除员工
        # 获取要删除的员工的序号
        del_num = int(input(‘请输入要删除的员工的序号：‘))

        # 判断序号是否有效
        if 0 < del_num <= len(emps):
            # 输入合法，根据序号来获取索引
            del_i = del_num - 1
            # 显示一个提示信息
            print(‘以下员工将被删除‘)
            print(‘-‘ * 62)
            print(‘\t序号\t姓名\t年龄\t性别\t住址‘)
            print(f‘\t{del_num}\t{emps[del_i]}‘)
            print(‘-‘ * 62)
            user_confirm = input(‘该操作不可恢复，是否确认[Y/N]:‘)
            # 判断
            if user_confirm == ‘y‘ or user_confirm == ‘yes‘:
                # 删除元素
                emps.pop(del_i)
                # 显示提示
                print(‘员工已被删除！‘)
            else:
                # 操作取消
                print(‘操作已取消！‘)
        else:
            # 输入有误
            print(‘您的输入有误，请重新操作！‘)

    elif user_choose == ‘4‘:
        # 退出
        print(‘欢迎使用！再见!‘)
        input(‘点击回车键退出！‘)
        break
    else:
        print(‘您的输入有误，请重新选择！‘)

    # 打印分割线
    print(‘-‘ * 62)

range

# range()是一个函数，可以用来生成一个自然数的序列
r = range(5) # 生成一个这样的序列[0,1,2,3,4]
r = range(0,10,2)
r = range(10,0,-1)
# 该函数需要三个参数
#   1.起始位置（可以省略，默认是0）
#   2.结束位置
#   3.步长（可以省略，默认是1）

# print(list(r))

# 通过range()可以创建一个执行指定次数的for循环
# for()循环除了创建方式以外，其余的都和while一样，
#   包括else、包括break continue都可以在for循环中使用
#   并且for循环使用也更加简单
# 将之前使用while循环做的练习，再使用for循环完成一次！
for i in range(30):
    print(i)

# for s in ‘hello‘:
#     print(s)

元组

# 元组 tuple
# 元组是一个不可变的序列
# 它的操作的方式基本上和列表是一致的
# 所以你在操作元组时，就把元组当成是一个不可变的列表就ok了
# 一般当我们希望数据不改变时，就使用元组，其余情况都使用列表

# 创建元组
# 使用()来创建元组
my_tuple = () # 创建了一个空元组
# print(my_tuple,type(my_tuple)) # <class ‘tuple‘>

my_tuple = (1,2,3,4,5) # 创建了一个5个元素的元组
# 元组是不可变对象，不能尝试为元组中的元素重新赋值
# my_tuple[3] = 10 TypeError: ‘tuple‘ object does not support item assignment
# print(my_tuple[3])

# 当元组不是空元组时，括号可以省略
# 如果元组不是空元组，它里边至少要有一个,
my_tuple = 10,20,30,40
my_tuple = 40,
# print(my_tuple , type(my_tuple))

my_tuple = 10 , 20 , 30 , 40

# 元组的解包（解构）
# 解包指就是将元组当中每一个元素都赋值给一个变量
a,b,c,d = my_tuple

# print("a =",a)
# print("b =",b)
# print("c =",c)
# print("d =",d)

a = 100
b = 300
# print(a , b)

# 交互a 和 b的值，这时我们就可以利用元组的解包
a , b = b , a

# print(a , b)
my_tuple = 10 , 20 , 30 , 40


# 在对一个元组进行解包时，变量的数量必须和元组中的元素的数量一致
# 也可以在变量前边添加一个*，这样变量将会获取元组中所有剩余的元素
a , b , *c = my_tuple
a , *b , c = my_tuple
*a , b , c = my_tuple
a , b , *c = [1,2,3,4,5,6,7]
a , b , *c = ‘hello world‘
# 不能同时出现两个或以上的*变量
# *a , *b , c = my_tuple SyntaxError: two starred expressions in assignment
print(‘a =‘,a)
print(‘b =‘,b)
print(‘c =‘,c)

可变对象

• 每个对象中都保存了三个数据：
  id（标识）
  type（类型）
  value（值）

• 列表就是一个可变对象
  a = [1,2,3]

• a[0] = 10 （改对象）

  • 这个操作是在通过变量去修改对象的值
  • 这种操作不会改变变量所指向的对象
  • 当我们去修改对象时，如果有其他变量也指向了该对象，则修改也会在其他的变量中体现

• a = [4,5,6] （改变量）

  • 这个操作是在给变量重新赋值
  • 这种操作会改变变量所指向的对象
  • 为一个变量重新赋值时，不会影响其他的变量

• 一般只有在为变量赋值时才是修改变量，其余的都是修改对象

# # 可变对象
# a = [1,2,3]
# print(‘修改前：‘, a , id(a))

# # 通过索引修改列表
# a[0] = 10
# print(‘修改后：‘, a , id(a))

# # 为变量重新赋值
# a = [4,5,6]
# print(‘修改后：‘, a , id(a))


a = [1,2,3]
b = a
# b[0] = 10
b = [10,2,3]
# print("a",a,id(a))
# print("b",b,id(b))

# == !=  is is not
# == != 比较的是对象的值是否相等 
# is is not 比较的是对象的id是否相等（比较两个对象是否是同一个对象）

a = [1,2,3]
b = [1,2,3]
print(a,b)
print(id(a),id(b))
print(a == b) # a和b的值相等，使用==会返回True
print(a is b) # a和b不是同一个对象，内存地址不同，使用is会返回False

字典

字典数据一种新的数据结构，称为映射（mapping）

字典的作用和列表类似，都是用来存储对象的容器

列表存储数据的性能很好，但是查询数据的性能很差

在字典中每一个元素都有一个唯一的名字，通过这个唯一的名字可以快速的查找到指定的元素

在查询元素时，字典的效率是非常快的

在字典中可以保存多个对象，每个对象都会有一个唯一的名字

? 这个唯一的名字，我们称其为键（key）

? 这个对象，我们称其为值（value）

? 所以字典，我们也称其为键值对（key-value）结构

? 每个字典中都可以有多个键值对，而每一个键值对我们称其为一项（item）

# 字典
# 使用 {} 来创建字典
d = {} # 创建了一个空字典

# 创建一个包含有数据的字典
# 语法：
#   {key:value,key:value,key:value}
#   字典的值可以是任意对象
#   字典的键可以是任意的不可变对象（int、str、bool、tuple ...），但是一般我们都会使用str
#       字典的键是不能重复的，如果出现重复的后边的会替换到前边的
# d = {‘name‘:‘孙悟空‘ , ‘age‘:18 , ‘gender‘:‘男‘ , ‘name‘:‘sunwukong‘}
d = {
‘name‘:‘孙悟空‘ ,
‘age‘:18 ,
‘gender‘:‘男‘ ,
‘name‘:‘sunwukong‘
}

# print(d , type(d))

# 需要根据键来获取值
# print(d[‘name‘],d[‘age‘],d[‘gender‘])

# 如果使用了字典中不存在的键，会报错
# print(d[‘hello‘]) KeyError: ‘hello‘