一、 什么是数据结构

在计算机科学中，数据结构（英语：data structure）是计算机中存储、组织数据的方式。

1. Python 中核心数据结构分类

• 序列类型: 字符串、列表、元组
• 映射类型: 字典
• 集合: set()

在 Python中列表、元组、字典、集合都称为容器。

2. 序列类型数据结构共有的特点：

序列类型中的元素都有对应的位置，这个位置叫偏移量或者索引

二、列表

1. 列表的特性介绍

• 列表内的元素是可变的。

列表的元素可以是 Python 的任何类型的数据和对象
如：字符串、列表、元组、字典、集合、函数、类

• 列表中的具有相同值的元素允许出现多次

如：[1, 2, 1, 1, 1, 1, 3, 3, 2]

2. 创建列表

# 推荐使用 [] 高效
例：
>>> li = []
>>> cc = [ 'chen', 'chao' ]

# 从其他类型转换 list() 
>>> list('hello ')
['h', 'e', 'l', 'l', 'o', ' ']

# 从字符串转换 split() 
>>> 'c.h.e.n'.split('.')
['c', 'h', 'e', 'n']

嵌套的列表

列表中可包含 python 中任何类型的元素(对象)，当然也可以包括一个或多个列表

li = [['one', 'two', 'three'], [1, 2, 3]]

3. 列表的基本操作

3.1 取值

没有嵌套的列表取值

>>> li = ['one', 'two', 'three']
>>> li[0]
'one'
>>>

嵌套的列表取值

>>> li = [['one', 'two', 'three'], [1, 2, 3]]
>>> li[0][2]
'three'
>>>

3.2 切片

同字符串的切片一样,详情参考字符串教程中的切片
简单示例：

>>> li_f = [ 'insert', 'append','extend', 'remove', 'pop', 'sort', 'sorted']

# 获取全部元素
>>> li_f[:]
['insert', 'append', 'extend', 'remove', 'pop', 'sort', 'sorted']

# 反转
>>> li_f[::-1]
['sorted', 'sort', 'pop', 'remove', 'extend', 'append', 'insert']
>>>

3.3 必会方法

• len() 方法是一个内置函数，可以统计序列类型的数据结构的长度。

>>> li = [5, 4, 3, 2, 1, 0]
>>> n = len(li)
>>> print(n)
6

• in 判断元素是否存在于列表中。

>>> li = ['chen', 123, '456']
>>> '456' in li
True

>>> 456 in li
False

>>> if 'chen' in li:
...     print('presence')
... 
presence

• append() 向列表的最后位置，添加一个元素，只接收一个参数。

>>> li = ['chen', 123, '456']
>>> li.append(789)
>>> li
['chen', 123, '456', 789]

• insert() 向原列表的指定位置插入一个元素，接收两个参数，第一个是索引号，第二个是要插入的元素。

>>> li = ['chen', 123, '456']
>>> li.insert(1, 'chao')
>>> li
['chen', 'chao', 123, '456']

>>> li.insert(-1, 789)
>>> li
['chen', 'chao', 123, 789, '456']

• extend() 可以把一个序列类型中的每个元素追加到原列表中，接收的参数是一个序列类型的数据(字符串，列表)。

>>> li1 = ['chen', 'chao']
>>> li2 = [123, 'test', '456', 789]

>>> li1.extend(li2)

>>> li1
['chen', 'chao', 123, 'test', '456', 789]

>>> li2
[123, 'test', '456', 789]
>>> 

• remove() 移除列表中某个指定的元素，没有返回值，并且假如有多个相同值的元素存在，每次只会移除排在最前面的那个元素

>>> li = [123, 123, 456, '123']

>>> li.remove(123)
>>> li
[123, 456, '123']

>>> li.remove('123')
>>> li
[123, 456]

• pop() 从原列表中删除一个元素，并且把这个元素返回。接收零个或一个参数，参数是偏移量，int 类型。

>>> li = [123, 456, 789, '123']

# 删除列表的最后一个元素
>>> li1 = li.pop()
>>> li1
'123'

>>> li
[123, 456, 789]

# 删除列表的倒数第二个元素
>>> li2 = li.pop(-2)
>>> li2
456

>>> li
[123, 789]

• 循环列表

>>> li = [123, 456, 789, '123']
>>> for i in li:
...     print(i)
... 
123
456
789
123

三、元组

1 元组特性介绍

• 元组和列表一样，也是一种序列。
• 唯一的不同是，元组是相对不可变的

2 高效创建元组

t1 = () 创建 空 元素的元组 t1

创建非空元素的元组是用逗号，而不是用小括号

>>> t1 = (3)
>>> t2 = 3,
>>> type(t1)
<class 'int'>

>>> type(t2)
<class 'tuple'>

tuple() 可以对其他序列类型的数据转换为元组。

>>> c = 'chen'
>>> n = [1, 2, 3]
>>> tuple(c)
('c', 'h', 'e', 'n')

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

>>> t1 = [1, 2, 3, ['a', 'b']]
>>> tuple(t1)
(1, 2, 3, ['a', 'b'])

更改元组数值

>>> t1 = (1, 2, 3, ['a', 'b'])

>>> t1[3][0]=0
>>> t1
(1, 2, 3, [0, 'b'])

3. 循环元组

>>> t = ('chen', 123, 456)
>>> for i in t:
...     print(i)
... 
chen
123
456

4. 使用元组的理由

• 占用内存空间小
• 元组内的值不会被意外的修改
• 可作为字典的键
• 函数的参数是以元组形式传递的
• 命名元组有时候可以代替类的对象(面向对象的时候讲)