本文提到的所有內(nèi)容均是基于Python 2.7，在Python 3.x的環(huán)境下可能并不完全適用

什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

我們可以看一下在百度百科對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是怎么定義的：

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互之間存在著一種或多種關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合和該集合中數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系組成。記為：

Data_Structure=(D,R)

其中D是數(shù)據(jù)元素的集合，R是該集合中所有元素之間的關(guān)系的有限集合。

---來自百度百科

我的理解是：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是對于數(shù)據(jù)的特定組織形式，具體可分為物理結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu)(區(qū)別)。

和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)經(jīng)常一起出現(xiàn)的一個詞是算法。它們兩者之間有什么關(guān)系呢？實現(xiàn)一些特定算法是，應(yīng)該(有時候是必須)采用某些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來簡化計算。

知道了以上這些，接下來就一起來看看Python本身自帶的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都有哪些吧？

List列表

定義：

a = [1,2,3] #最普通的一個數(shù)組

b = [1, 'Hello', 3.1415926] #多種類型混合組成的數(shù)組

c = [[[1],[2]],[[3],[4]]] #多層嵌套數(shù)組(這里是三層)

訪問：

list原則上是循秩訪問的，也就是說按下標訪問的。

a[0], a[1], a[-1] #訪問a的第一個，第二個元素，最后一個元素

a[1:3], a[-3:], a[:], a[:3] #這是list的切片(slice)操作，分別是訪問a的第2到3個元素(注意左右標的關(guān)系，包含起始位而不包含終止位)，訪問倒數(shù)第3個元素到末尾，訪問整個數(shù)組，訪問第一個元素到第3個元素

a[::2], a[::-1]#分別是訪問a的從起始位開始的偶數(shù)位元素，逆序訪問a的元素

簡單總結(jié)一下，訪問單個元素的時候，直接在 '[]' 中輸入需要訪問元素的秩(下標)即可，這里的下標包括正常的排序(0,1,2...)和從末尾計數(shù)的排序(-1,-2,-3...)，需要注意的是，如果訪問的秩并不在list范圍內(nèi)，比如上面的list中的a=[1,2,3]，如果訪問a[3]或者a[-6]，就會引發(fā)一個IndexError。

訪問多個元素時，可以使用切片的方法，list[start, end, step], start和end分別是起始下標(默認值為0和list長度減一)，step為訪問步長，即每隔幾個元素訪問一個元素(默認值為1)。需要注意的是，切片時下標越界的話并不會引發(fā)任何錯誤，比如上面的list中的a，如果訪問a[1:10000]，和a[-10000:]會返回[2,3]和[1,2,3]而不會引發(fā)任何錯誤。這是和按下標訪問時的一個區(qū)別。

更新：

#a=[1,2,3]

a[2] = 4 #修改單個元素,此時a=[1,2,4]

a[1:3] = [8,24] #修改多個元素此時a=[1,8,24]

a[1:3] = [1,2,3,4] #a=[1,1,2,3,4]

a.append(1) #a=[1,1,2,3,4,1]

a.extend([1,2,3]) #在a后面添加一個list,a=[1,1,2,3,4,1,1,2,3]

a.insert(0,1) #在a中0的位置上插入1,a=[1,1,1,2,3,4,1,1,2,3]

刪除：

#a=[1,2,3]

#類似更新的操作方法

a = a[:1] + a[2:] #a=[1,3] 相當于刪除了a[1]

#其他刪除方法

#a=[1,2,3]

del a[1] #刪除a[1]

a.remove(1) #刪除a[1]

a.pop() #彈出a的最后一個元素，和上面兩者不同的是，該方法返回值是彈出的元素

其他操作

#a=[1,1,2,3,4]

a.count(1) #計算a中1的個數(shù)，返回2

a.index(1) #返回元素1在a中第一次出現(xiàn)的位置下標

a.index(7) #由于a中沒有7，故引發(fā)ValueError

a.reverse() #a=[4,3,2,1,1]將a逆轉(zhuǎn)

a.sort(), sorted(a) #返回排序好的a 這個方法list.sort(cmp, key, reverse)三個參數(shù)為別為比較方法，比較的鍵，是否逆序，sort和sorted的區(qū)別在于一個是對原list排序，而另一個是將排好序的結(jié)果返回

len(a) #返回a的長度，這里是5

a*2 #返回[1,1,2,3,4,1,1,2,3,4]

max(a),min(a) #分別返回a中的最大值和最小值，這里是4和1

列表推導式：

a = [x for x in range(3)] #a=[0,1,2]

b = [x for x in range(10) if x%2==1] #b=[1,3,5,7,9]

filter,map,reduce:

a = [1,2,3,4,5,6,7]

b = filter(lambda x: x>3, a) #b=[4,5,6,7]

c = map(lambda x:x*x, a) #c=[1,4,9,16,25,36,49]

d = filter(lambda x,y:x+y, a) #d=28

list去重:

#方法1：利用set，不保證去重之后的結(jié)果順序

a = list(set(a))

#方法2：利用dict，不保證順序

a = {}.fromkeys(a).keys()

#方法3：利用set，保持順序

a = list(set(a)).sort(key=a.index)

#列表推導式

b = []

[b.append(i) for i in a and i not in b]

合并兩個有序鏈表：

#方法一：遞歸法

def _recursion_merge_sort2(l1, l2, tmp):

if len(l1) == 0 or len(l2) == 0:

tmp.extend(l1)

tmp.extend(l2)

return tmp

else:

if l1[0] < l2[0]:

tmp.append(l1[0])

del l1[0]

elif l1[0] >= l2[0]:

tmp.append(l2[0])

del l2[0]

return _recursion_merge_sort2(l1, l2, tmp)

def recursion_merge_sort2(l1, l2):

return _recursion_merge_sort2(l1, l2, [])

#方法二：迭代法

def loop_merge_sort(l1, l2):

tmp = []

while len(l1) > 0 and len(l2) > 0:

if l1[0] < l2[0]:

tmp.append(l1[0])

del l1[0]

else:

tmp.append(l2[0])

del l2[0]

tmp.extend(l1)

tmp.extend(l2)

return tmp

tuple元組

定義&訪問：

a = (1, ) #當元組只含一個元素時，

a = (1, 3.14, 'Hello') #元祖中可以包含不同類型的元素

a[0] #返回a的第一個元素

a[0:2] #返回a的第1,2個元素

a[0:2:-1] #返回a的第1，2個元素，并逆序

a.count(1) #返回1

a.index(1) #返回3.14

min(a),max(a) #返回1,3.14

可以發(fā)現(xiàn)，元組的定義，訪問和list列表幾乎一樣(除了單個元組聲明時需要加逗號)

那么tuple和list有什么區(qū)別呢？

區(qū)別在于tuple不支持修改，也就是類似于 a[0] = 1 的操作對于元組而言是非法的。不可變的意義在于使tuple內(nèi)的數(shù)據(jù)更安全，不可修改。

Wait!元組真的完全不可修改嗎？定義上來講元組內(nèi)的所有元素一旦定義就不可修改，但如果針對元組內(nèi)的某一個元素進行修改的話是否可行呢？

a = (1,2,[1,2])

a[2][0] = 3 #a=(1,2,[3, 2])

注意！！！以上操作僅供演示，在元組中的元素不應(yīng)該進行修改，如果需要頻繁的修改，建議使用列表。

dict字典

定義&訪問&修改：

a = {1:1, 2:2} #字典是一個key->value的對應(yīng)關(guān)系，原則上key可以是任何不可變類型的值(數(shù)字，字符串，元組)

a[1], a[7],a.get(7) #第一個返回1，第二個引發(fā)KeyError，第三個返回None，實際中推薦使用get的安全訪問方法

a[1] = 3 #a={1:3, 2:2}

a[7] = 7 #a={1:3,2:2,7:7}

a.pop(1) #a={2:2, 7:7}

dict 的優(yōu)勢在于利用了哈希策略，是的對于dict的元素插入，查找速度快(O(1))，弊端在于有一定的空間浪費和無序性。

而list的的插入和查找速度慢于dict(O(n)),但空間利用率好于dict。

set集合

類似dict，但只有key而沒有value，特點是無序性和互異性。

a = set([1,1,2,3]) #返回set([1,2,3])

a.add(4) #set([1,2,3,4])

a.remove(2) #set([1,3,4])

a = set([1,2,3])

b = set([2,3,4])

c = a&b #c = set([2,3])

d = a|b #d = set([1,2,3,4])

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的python内置数据结构教程第四版答案_Python数据结构--内置数据结构的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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