Python 语法之序列

Python 语法之序列

 

2009-10-22

磁针石：xurongzhong#gmail.com

博客：oychw.cublog.cn

参考资料：

《Python Essential Reference 4th Edition 2009》

《beginning python from novice to professional second edition 2008》

主要类型：strings, lists,和tuples。Strings和tuples是固定长度的。列表可以插入、删除、替换。所有序列支持迭代。

另：Unicode strings, buffer objects, and xrange也算是序列类型。

       通用操作有：indexing,区间, 相加, 相乘, 检查成员关系等。

       序列的操作和方法：

项目	功能
s[i]
s[i:j]
s[i:j:stride]
len(s)
min(s)
max(s)
sum(s [,initial])	Sum of items in s
all(s)	Checks whether all items in s are True.
any(s)	Checks whether any item in s is True.

 

可变序列的操作：

项目	功能
s[i] = v	Item assignment
s[i:j] = t	Slice assignment
s[i:j:stride] = t	Extended slice assignment
del s[i]	Item deletion
del s[i:j]	Slice deletion
del s[i:j:stride]	Extended slice deletion

 

 

索引

 

       索引：类似数组的索引，-1表示最后一个。

 

 

>>> fourth = raw_input('Year: ')[3]

Year: 2005

>>> fourth

'5'

 

       注：可以包含其他类型的类型又叫容器，主要为序列（比如列表和元组）和映射（比如字典）。

 

Indexing实例：

       # Print out a date, given year, month, and day as numbers

 

months = [

    'January',

    'February',

    'March',

    'April',

    'May',

    'June',

    'July',

    'August',

    'September',

    'October',

    'November',

    'December'

]

 

# A list with one ending for each number from 1 to 31

endings = ['st', 'nd', 'rd'] + 17 * ['th'] \

        + ['st', 'nd', 'rd'] +  7 * ['th'] \

        + ['st']

 

year    = raw_input('Year: ')

month   = raw_input('Month (1-12): ')

day     = raw_input('Day (1-31): ')

 

month_number = int(month)

day_number = int(day)

 

# Remember to subtract 1 from month and day to get a correct index

month_name = months[month_number-1]

ordinal = day + endings[day_number-1]

 

print month_name + ' ' + ordinal + ', ' + year

 

运行结果：

D:\python\Chapter02>listing2-1.py

Year: 2005

Month (1-12): 2

Day (1-31): 30

February 30th, 2005

 

       注意示例中的相乘。

区间

包含下限，不包括上限

用空可以表示到结尾和开始

取值时默认俺从左到右，不可逆序。

>>> numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

>>> numbers[4:6]

[5, 6]

>>> numbers[7:10]

[8, 9, 10]

注意：并没有索引为10的元素，虽然没有错误，为了避免混淆，不建议使用。

>>> numbers[-3:-1]

[8, 9]

>>> numbers[-3:0]

[]

>>> numbers[-3:]

[8, 9, 10]

>>> numbers[:3]

[1, 2, 3]

>>> numbers[:]

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

 

步长设置：

numbers[0:10:2]

[1, 3, 5, 7, 9]

步长不可以为0，但是可以为负，表示逆序操作。

>>> numbers[8:3:-1]

[9, 8, 7, 6, 5]

>>> numbers[10:0:-2]

[10, 8, 6, 4, 2]

 

相加

同类型的可以直接使用加号相加：

>>> [1, 2, 3] + [4, 5, 6]

[1, 2, 3, 4, 5, 6]

>>> 'Hello, ' + 'world!'

'Hello, world!'

不同类型的是不能相加的：

>>> [1, 2, 3] + 'world!'

Traceback (most recent call last):

  File "", line 1, in

TypeError: can only concatenate list (not "str") to list

 

乘法

>>> 'python' * 5

'pythonpythonpythonpythonpython'

>>> [42] * 10

[42, 42, 42, 42, 42, 42, 42, 42, 42, 42]

 

空值

>>> sequence = [None] * 10

>>> sequence

[None, None, None, None, None, None, None, None, None, None]

 

 

成员关系

>>> users = ['mlh', 'foo', 'bar']

>>> raw_input('Enter your user name: ') in users

Enter your user name: mlh

True

 

>>> 'P' in 'Python'

True

 

 

长度、最大值、最小值

>>> numbers = [100, 34, 678]

>>> len(numbers)

3

>>> max(numbers)

678

>>> min(numbers)

34

       字符串包含1个或3个单引号或双引号里面。3个引号可以换行，单个引号则不可以。无论何种形式，python内部一般是用单引号表示的。

       数值等转换为字符串的方法：

 

str(),repr(), or format()

s = "The value of x is " + str(x)

s = "The value of x is " + repr(x)

s = "The value of x is " + format(x,"4d")

 

它们的区别：

>>> x = 3.4

>>> str(x)

'3.4'

>>> repr(x)

'3.3999999999999999'

>>> 

 

>>> format(x,"0.5f")

'3.40000'

>>> 

 

>>> print repr("Hello, world!")

'Hello, world!'

>>> print str("Hello, world!")

Hello, world!

>>> print repr(10000L)

10000L

>>> print str(10000L)

10000

>>> `1L`

'1L'

>>> `"Hello, world!"`

"'Hello, world!'"

       这样看来还是使用str比较好。

Python自动连接在一起的字符串，不过建议还是使用加号。

Str展示的是给用户的外部形式， Repr显示python内部表述的形式。Repr和反引号的效果一样。3.0中已经取消反引号，repr可以继续使用。这里的反引号不同于shell中的。

 

 

       Python 2有2种字符串类型。比特字符串是8位的。Unicode是16位的，其他不能表示的unicode用surrogate pair表示，占用4个字节。Python有选项编译成用4个字节存储unicode,这样就可以存储所有unicode。

 

>>> print "The temperature is " + `temp`

The temperature is 42

 

原始输入

>>> raw_input("Enter a number: ")

Enter a number: 3

'3'

raw_input把输入转换为字符串。

 

原字符串：

>>> print r'C:\nowhere'

C:\nowhere    

       原字符串的最后一个字符不能使反斜杠。

 

>>> u'Hello, world!'

u'Hello, world!'

 

表示unicode。

 

 

 

项目	功能
s.capitalize()
s.center(width [, pad])
s.count(sub [,start [,end]])
s.decode([encoding [,errors]])
s.encode([encoding [,errors]])
s.endswith(suffix [,start [,end]])
s.expandtabs([tabsize])
s.find(sub [, start [,end]])
s.format(*args, **kwargs)
s.index(sub [, start [,end]])
s.isalnum()
s.isalpha()
s.isdigit()
s.islower()
s.isspace()
s.istitle()
s.isupper()
s.join(t)
s.ljust(width [, fill])
s.lower()
s.lstrip([chrs])
s.partition(sep)
s.replace(old, new [,maxreplace])
s.rfind(sub [,start [,end]])
s.rindex(sub [,start [,end]])
s.rjust(width [, fill])
s.rpartition(sep)
s.rsplit([sep [,maxsplit]])
s.rstrip([chrs])
s.split([sep [,maxsplit]])
s.splitlines([keepends])
s.startswith(prefix
s.strip([chrs])
s.swapcase()
s.title()
s.translate(table
s.upper()
s.zfill(width)

 

 

       如果字符串为空，则所有的判断方法返回False。

       s.find(), s.index(), s.rfind(), and s.rindex()。fin找不到的时候返回-1。index()返回ValueError。所有这些方法不支持正则表达式，正则表达式在re模块中。

      

＊短格式格式化

>>> format = "Hello, %s. %s enough for ya?"

>>> values = ('world', 'Hot')

>>> print format % values

Hello, world. Hot enough for ya?

 

       注意，除了元组和字典外，其他的序列都解释为单个值。

       真正的百分号要用%%表示。

       其他类型：

       >>> format = "Pi with three decimals: %.3f"

>>> from math import pi

>>> print format % pi

Pi with three decimals: 3.142

 

 

另外一种类似shell的格式化方法：TEMPLATE STRINGS

 

>>> from string import Template

>>> s = Template('$x, glorious $x!')

>>> s.substitute(x='slurm')

 

>>> s = Template("It's ${x}tastic!")

>>> s.substitute(x='slurm')

"It's slurmtastic!"

 

       插入美元符号：

       >>> s = Template("Make $$ selling $x!")

>>> s.substitute(x='slurm')

'Make $ selling slurm!'

       配合字典的使用：

       >>> s = Template('A $thing must never $action.')

>>> d = {}

>>> d['thing'] = 'gentleman'

>>> d['action'] = 'show his socks'

>>> s.substitute(d)

'A gentleman must never show his socks.'

 

还可以容错替换：safe_substitute，更多参考：()

 

 

＊长格式格式化

       -左对齐，+右对齐。其他见参考2第83页。

       >>> 'Price of eggs: $%d' % 42

'Price of eggs: $42'

>>> 'Hexadecimal price of eggs: %x' % 42

'Hexadecimal price of eggs: 2a'

>>> from math import pi

>>> 'Pi: %f...' % pi

'Pi: 3.141593...'

>>> 'Very inexact estimate of pi: %i' % pi

'Very inexact estimate of pi: 3'

>>> 'Using str: %s' % 42L

'Using str: 42'

>>> 'Using repr: %r' % 42L

'Using repr: 42L'

       具体介绍参见教材84页

      

＊字符串方法

       更多的方法参见参考2附录B

 

       字符串常量：

string.digits: 数字 0–9

string.letters: 字母(uppercase and lowercase)（Python 3.0,中没有，要使用string.ascii_letters）

string.lowercase: 小写字母

string.printable可打印字符

string.punctuation: 标点符号

string.uppercase: 大写字母

这个东东跟所在区域有关的，比如：string.ascii_letters

 

-＊Find 查找

>>> 'With a moo-moo here, and a moo-moo there'.find('moo')

7

如果没有查找到，返回-1.

 

>>> subject.find('$$$', 1) # Only supplying the start

20

1表示查找的起点。

       类似的有：rfind, index, rindex, count, startswith, endswith，见附录

-＊join 连接

       连接必须是同一类型。

>>> seq = [1, 2, 3, 4, 5]

>>> sep = '+'

>>> sep.join(seq) # Trying to join a list of numbers

Traceback (most recent call last):

File "", line 1, in ?

TypeError: sequence item 0: expected string, int found

 

       >>> seq = ['1', '2', '3', '4', '5']

>>> sep.join(seq) # Joining a list of strings

'1+2+3+4+5'

>>> dirs = '', 'usr', 'bin', 'env' --          这种形式实际构成了元组。

>>> '/'.join(dirs)

'/usr/bin/env'

类似的有split

 

-＊lower 小写：

lower：

>>> 'Trondheim Hammer Dance'.lower()

'trondheim hammer dance'

相关的有： translate.附录B: islower, capitalize, swapcase, title, istitle, upper, isupper.

 

>>> "that's all folks".title()

"That'S All, Folks"

与上面类似的功能有：

>>> import string

>>> string.capwords("that's all, folks")

"That's All, Folks"

 

-＊replace 替换：

       找到所有进行替换

>>> 'This is a test'.replace('is', 'eez')

'Theez eez a test

       相关的有： translate.附录B: expandtabs.

 

-＊split切割：

 

>>> '1+2+3+4+5'.split('+')

['1', '2', '3', '4', '5']

 

相关的有： translate.附录B: expandtabs.rsplit, splitlines.

 

-＊strip

去掉多余的空格：

 

>>> '*** SPAM * for * everyone!!! ***'.strip(' *!')

'SPAM * for * everyone'

相关的有：附录B: lstrip, rstrip.

 

 

-＊translate

替换单个字符：translate

 

translate

       针对单个字符，比replace更有效率，可以同时进行几次替换。

       要事先建立翻译表，可以考虑使用string模块中的maketrans来建立。后面暂略。

 

 

＊特点：

 

 

 

列表方法：

项目	功能
list(s)	Converts s to a list.
s.append(x)	Appends a new element, x, to the end of s.
s.extend(t)	Appends a new list, t, to the end of s.
s.count(x)	Counts occurrences of x in s.
s.index(x [,start [,stop]])
s.insert(i,x)
s.pop([i])
s.remove(x)
s.reverse()
s.sort([key [, reverse]])

 

如果s已经是list，list(s)进行浅拷贝。

s.index(x)报错：ValueError，如果找不到元素。s.remove(x)找不到x也会报这个错。sort() and reverse()都返回None.

 

 

names = [ "Dave", "Mark", "Ann", "Phil" ]

附加：names.append("Paula")

插入: names.insert(2, "Thomas")

 

b = names[0:2] # Returns [ "Jeff", "Mark" ]

c = names[2:] # Returns [ "Thomas", "Ann", "Phil", "Paula" ]

names[1] = 'Jeff' # Replace the 2nd item in names with 'Jeff'

names[0:2] = ['Dave','Mark','Jeff'] # Replace the first two items of

# the list with the list on the right.

 

连接：a = [1,2,3] + [4,5] # Result is [1,2,3,4,5]

创建空列表：

names = [] # An empty list

names = list() # An empty list

 

实例1：

import sys

if len(sys.argv) <2:

    print "Please supply a filename"

    raise SystemExit(1)

f=open(sys.argv[1])

lines=f.readlines()

f.close

fvalues=[float (line) for line in lines]

 

print "the minimum value is ",min(fvalues)

print "the maximum value is ",max(fvalues)

导入sys模块是为了获取系统参数

缩写方式: fvalues = [float(line) for line in open(sys.argv[1])]

注意其中的float(line)部分。

中括号是将其转为列表，关于参数列表，还需要深入学习。

 

 

字符串转换为列表，适用于所有序列

>>> list('Hello')

['H', 'e', 'l', 'l', 'o']

列表转换为字符串

''.join(somelist)

 

基本的列表操作：

列表的赋值类似C语言中的数组操作。

删除元素：

>>> names = ['Alice', 'Beth', 'Cecil', 'Dee-Dee', 'Earl']

>>> del names[2]

>>> names

['Alice', 'Beth', 'Dee-Dee', 'Earl']

 

批量操作：

>>> name = list('Perl')

>>> name

['P', 'e', 'r', 'l']

>>> name[2:] = list('ar')

>>> name

['P', 'e', 'a', 'r']

 

>>> name = list('Perl')

>>> name[1:] = list('ython')

>>> name

['P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']

 

       可以插入元素：

       >>> numbers = [1, 5]

>>> numbers[1:1] = [2, 3, 4]

>>> numbers

[1, 2, 3, 4, 5]

       删除元素：

>>> numbers

[1, 2, 3, 4, 5]

>>> numbers[1:4] = []

>>> numbers

[1, 5]

 

列表的方法：

附加：

>>> lst = [1, 2, 3]

>>> lst.append(4)

>>> lst

[1, 2, 3, 4]

 

统计：

>>> ['to', 'be', 'or', 'not', 'to', 'be'].count('to')

2

>>> x = [[1, 2], 1, 1, [2, 1, [1, 2]]]

>>> x.count(1)

2

>>> x.count([1, 2])

1

 

扩展：

>>> a = [1, 2, 3]

>>> b = [4, 5, 6]

>>> a.extend(b)

>>> a

[1, 2, 3, 4, 5, 6]

与连接类似，不过扩展返回的是新列表。

 

索引：

>>> knights = ['We', 'are', 'the', 'knights', 'who', 'say', 'ni']

>>> knights.index('who')

4

       如果值不存在，报错：ValueError:

插入：

>>> numbers = [1, 2, 3, 5, 6, 7]

>>> numbers.insert(3, 'four')

>>> numbers

[1, 2, 3, 'four', 5, 6, 7]

 

出栈；

>>> x = [1, 2, 3]

>>> x.pop()

3

>>> x

[1, 2]

>>> x.pop(0)

1

>>> x

[2]

 

移除：

>>> x = ['to', 'be', 'or', 'not', 'to', 'be']

>>> x.remove('be')

>>> x

['to', 'or', 'not', 'to', 'be']

只移除第一次碰到的，无返回值。

如果值不存在，报错：ValueError:

 

翻转：

>>> x = [1, 2, 3]

>>> x.reverse()

>>> x

[3, 2, 1]

修改实际列表，无返回值。reversed是有返回值的，不修改实际表。

 

排序：

>>> x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]

>>> x.sort()

>>> x

[1, 2, 4, 6, 7, 9]

无返回值

>>> x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]

>>> y = x[:]

>>> y.sort()

>>> x

[4, 6, 2, 1, 7, 9]

>>> y

[1, 2, 4, 6, 7, 9]

注意不要使用，这样指向的是同一个列表。

函数sorted是有返回值的。

 

高级排序：

       内置函数cmp

>>> cmp(42, 32)

1

>>> cmp(99, 100)

-1

>>> cmp(10, 10)

0

>>> numbers = [5, 2, 9, 7]

>>> numbers.sort(cmp)

>>> numbers

[2, 5, 7, 9]

 

>>> x = ['aardvark', 'abalone', 'acme', 'add', 'aerate']

>>> x.sort(key=len)

>>> x

['add', 'acme', 'aerate', 'abalone', 'aardvark']

 

 

>>> x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]

>>> x.sort(reverse=True)

>>> x

[9, 7, 6, 4, 2, 1]

 

更多参考：

 

       基本上可以吧元组看做不能修改的列表，是列表的简化。

创建：

stock = ('GOOG', 100, 490.10)

address = ('', 80)

person = (first_name, last_name, phone)

       不加括号也是可以的。

 

a = () # 0-tuple (empty tuple)

b = (item,) # 1-tuple (note the trailing comma)

c = item, # 1-tuple (note the trailing comma)

      

       取值：

name, shares, price = stock

host, port = address

first_name, last_name, phone = person

 

元组更节约内存

portfolio=[]

for line in open("c:\portfolio.csv"):

    fields=line.split()

    name=fields[0]

    shares=int(fields[1])

    price=float(fields[2])

    stock=(name,shares,price)

    portfolio.append(stock)

 

 

>>> 1, 2, 3

(1, 2, 3)

 

是不能修改的列表

 

以下第一个不是元组：

>>> 42

42

>>> 42,

(42,)

>>> (42,)

(42,)

 

>>> 3*(40+2)

126

>>> 3*(40+2,)

(42, 42, 42)

 

函数：

>>> tuple([1, 2, 3])

(1, 2, 3)

>>> tuple('abc')

('a', 'b', 'c')

>>> tuple((1, 2, 3))

(1, 2, 3)

 

基本操作：

>>> x = 1, 2, 3

>>> x[1]

2

>>> x[0:2]

(1, 2)

 

多用于key映射

 

 

xrange()

       一般用于循环，python 3被range代替了。

       xrange一次只产生一个数，在大量循环的时候可以提高效率，一般情况没有明显效果。