python基础之列表与字符串

一、list列表

1.概述：

通过前两天的学习，我们知道变量可以存储数据，但是一个变量只能存储一个数据，现在有一个班级，班级有20个人，现在求班级的平均年龄。

若按照之前的方式来解决

age1 = 10
age2 = 12
...
age20 = 12
average = (age1 + age2 +...+age20)/20

在这里，很显然这种方法显得很麻烦，而python提供了一种解决方案，就是使用列表

本质：list列表的本质是一种有序的集合

2.创建列表

语法： 列表名 = [元素1，元素2，元素3…说明：列表中的选项被称为元素，跟string类似，下标也是从0开始计数

使用：创建列表

#创建空列表
list1 = []
#创建带有元素的列表
list2 = [10, 20, 30, 10]
print(list2)

在列表中元素的数据类型可以不同（灵活性）

list3 = [33, "good", True, 10.32]
print(list3)

3.列表元素的访问

3.1 列表的取值

功能：访问list列表中元素值

语法：列表名[索引]

list4 = [22, 33, 12, 32, 45]
#下标从0开始，最大值为len(list4)-1
print(list4[0])

注意：当索引值大于len(list4)-1的时候，会出现以下错误：

print(list4[5])
IndexError: list index out of range

这个错误就是下标越界【下标超出了可表示的范围】

3.2 列表元素的替换

功能：更改列表元素的值

语法：列表名[下标] = 值

list4 = [22, 33, 12, 32, 45]
list4[0] = "hello"
print(list4[0])

4.列表操作

4.1 列表组合

语法： 列表3 = 列表1 + 列表2

list1 = [1, 2, 3]
list2 = ['hello', 'yes', 'no']
list3 = list1 + list2
print(list3)

4.2 列表重复

语法： 列表2 = 列表1 * n

list1 = [1, 2, 3]
list2 = list1 * n
print(list2)

4.3 判断元素是否在列表中

语法：元素 in 列表

若存在则返回True，否则返回False

list1 = [1, 2, 3]
print(1 in list1)

4.4 列表截取

语法：列表[start: end] 表示获取从开始下标到结束下标的所有元素[start, end)

list1 = [1, 2, 3, 'hello', 'yes', 'no']
print(list1[2:4])
#若不指定start，则默认从0开始截取，截取到指定位置
#若不指定end，则从指定位置开始截取，截取到末尾结束

4.5 二维列表

语法：列表 =[列表1，列表2，列表3，… ,列表n]

#创建二维列表，即列表中的元素还是列表
list1 = [[1, 2, 3],[2, 3, 4],[5, 4, 9]]

4.5 二维列表取值

语法：列表名【下标1][下标2]

注意：下标1代表第n个列表（下标从0开始），下标2代表第n个列表中的第n个元素

list1 = [[1, 2, 3],[2, 3, 4],[5, 4, 9]]
print(list1[0][0])

5.列表的方法

5.1 list.append(元素/列表)

功能：在列表中末尾添加新的元素【在原本的列表中追加元素】

注意：append()中的值可以是列表也可以是普通元素

>>> list1 = [3, 4, 6]
>>> list1.append(6)
>>> print(list1)
[3, 4, 6, 6]

5.2 list.extend(列表)

功能：在列表的末尾一次性追加另外一个列表中的多个值

注意：extend()中的值只能是列表/元组[一个可迭代对象]，不能是元素

>>> list1 = [1,2,3]
>>> list2 = [3, 4,5]
>>> list1.extend(list2)
>>> print(list1)
[1, 2, 3, 3, 4, 5]

5.3 list.insert(下标值, 元素/列表)

功能：在下标处插入元素，不覆盖原本的数据，原数据向后顺延

注意：插入的数据可以是元素也可以为列表

>>> list1 = [1,2,3]
>>> list1.insert(1,0)
>>> print(list1)
[1, 0, 2, 3]
>>> list1.insert(1,[2, 4, 8])
>>> print(list1)
[1, [2, 4, 8], 0, 2, 3]

5.4 list.pop(下标值)

功能：移除列表中指定下标处的元素(默认移除最后一个元素)，并返回移除的数据

>>> list1 = [1, [2, 4, 8], 0, 2, 3]
>>> list1.pop()
3
>>> print(list1)
[1, [2, 4, 8], 0, 2]
>>> list1.pop(2)
0
>>> print(list1)
[1, [2, 4, 8], 2]

5.5 list.remove(元素)

功能：移除列表中的某个元素第一个匹配结果

>>> list1 = [1, 2, 3]
>>> list1.remove(2)
>>> print(list1)
[1, 3]

5.6 list.clear()

功能：清除列表中所有的数据

>>> list1 = [1, 2, 3]
>>> list1.clear()
>>> print(list1)
[]

5.7 list.index(下标值[, start】[, stop])

功能：从指定的范围的列表中找出某个值第一匹配的索引值

若不指定范围，则默认是整个列表。

>>> list1 = [1, 2, 3]
>>> list1.index(2)
1
>>> list1.index(4)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: 4 is not in list

注意：若在列表中找不到这个元素，则会报错。

5.8 list.count(元素)

功能：查看元素在列表中出现的次数

>>> list1 = [1, 2, 3, 1]
>>> list1.count(1)
2

5.9 len(list)

功能： 获取元素列表个数

>>> list1 = [1, 2, 3, 1]
>>> len(list1)
4

5.10 max(list)

语法：获取列表中的最大值

>>> list1 = [1, 2, 3, 1]
>>> max(list1)
3

5.11 min(list)

语法：获取列表中的最小值

>>> list1 = [1, 2, 3, 1]
>>> min(list1)
1

5.12 list.reverse()

语法： 列表倒叙

>>> list1 = [1, 2, 3, 1]
>>> list1.reverse()
>>> print(list1)
[1, 3, 2, 1]

5.13 list.sort()

语法：列表排序 默认升序

>>> list1 = [1, 2, 3, 1]
>>> list1.sort()
>>> print(list1)
[1, 1, 2, 3]

5.14 浅拷贝

语法：list1 = [1, 2, 3]

​ list2 = list1

>>> list1 = [1, 2, 3, 1]
>>> list2 = list1
>>> print(list2)
[1, 2, 3, 1]
>>> print(id(list1))
4314476424
>>> print(id(list2))
4314476424

注意：浅拷贝为引用拷贝，类似于快捷方式

5.15 深拷贝

语法：list1 = [1, 2, 3]

​ list2 = list1.copy()

>>> list1 = [1, 2, 3, 1]
>>> list2 = list1.copy()
>>> print(list2)
[1, 2, 3, 1]
>>> print(id(list2))
4314525320
>>> print(id(list1))
4314524808

注意：深拷贝为内存拷贝，开辟了新的内存空间

5.16 list(元组)

功能：将元组转为列表

>>> list1 = list((1, 2, 3, 4))
>>> print(list1)
[1, 2, 3, 4]

6.列表的遍历

6.1 使用for循环遍历列表

语法：

for 变量名 in 列表 ：

​ 语句

功能：for循环主要用于遍历列表

遍历：指的是依次访问列表中的每一个元素，获取每个下标对应的元素值

说明：按照顺序获取列表中的每个元素，赋值给变量名，再执行语句，如此循环往复，直到取完列表中所有的元素为止

>>> list1 = ['hello', 78, '你好', 'good']
>>> for item in list1:
...     print(item)
... 
hello
78
你好
good

6.2 使用while循环遍历列表[使用下标循环]

语法：

下标 = 0

while 下标 < 列表的长度：

​ 语句

​ 下标 += 1

>>> list1 = ['hello', 78, '你好', 'good']
>>> index = 0
>>> while index < len(list1):
...     print(list1[index])
...     index += 1
... 
hello
78
你好
good

6.3 同时遍历下标与元素

语法：

for 下标，变量 in enumerate(列表)

​ 语句

>>> list1 = ['hello', 78, '你好', 'good']
>>> for index,item in enumerate(list1):
...     print(index, item)
... 
0 hello
1 78
2 你好
3 good

enumerate()[枚举]函数用于一个可遍历的数据对象(如列表,元组或者字符串)组合为一个索引序列,同时列出数据与数据下标,一般使用在for循环中
enumerate(obj, [start =0])
obj:一个可迭代对象
start:下标起始位置

练习:

1.对一个列表进行冒泡排序

2.删除列表中的重复元素

3.实现字符串翻转比如:hello => oleo

二、turtle模块绘图

1.turtle的使用

turtle是一个简单的绘图工具，他提供了一个小海龟，你也可以把它理解成一个小机器人

只听得懂有限的指令。

使用时候需要导入turtle库： import turtle

绘图窗口的原点（0，0）在正中间

默认情况下，海龟向正右方移动

2.操作命令

import  turtle

#程序继续执行，也就是代码不执行完毕但不关闭窗口
turtle.done()

2.1 运动命令

turtle.forward(d) ：向前移动d个长度

turtle.backward(d):向后移动d个长度

turtle.right(d) : 向右转动多少度

turtle.left(d) :向左转动多少度

turtle.goto(x, y) :移动到坐标为(x,y)的位置

turtle.speed(speed) :画笔绘制的速度[0, 10]

2.2 笔画控制命令

turtle.up() :笔画抬起，在移动的时候不会绘图【只移动画笔】

turtle.down() ：画笔落下，移动绘图

turtle.setheading(d):改变画笔的朝向，多少度

turtle.pensize(d):改变画笔的粗细

turtle.pencolor(color):改变画笔的颜色

turtle.reset():恢复所有设置，清空窗口，重置turtle状态

turtle.clear()：清空窗口

2.3 绘制图形

turtle.circle(r, steps = n) :默认绘制一个圆形，r为半径，n等于几就是几边行

turtle.begin_fill():开始填充

turtle.fillcolor(color) :填充颜色

turtle.end_fill() :结束填充

2.4 其他命令

turtle.done() :程序继续执行

turtle.undo() :撤销上一次动作

turtle.hideturtle() :隐藏小海龟

turtle.showturtle():显示小海龟

turtle.screensize(x, y) 设置窗口大小

三、tuple元组

1.概述

本质上是一种有序的集合，和列表非常的相似，列表使用[]表示，元组使用()表示

特点：一旦初始化，就不能发生改变

2.元组的创建

格式：

元组名 = (元素1， 元素2 ，元素3，…)

#创建空的元组
tuple1 = ()
print(tuple1)
#创建带有元素的元组
tuple2 =(22, 33, 14, 109)
print(tuple2)

#与列表类似，元组中的元素类型可以不同
tuple3 = (23，True，"good")
print(tuple3)

#定义只有一个元素的元组
tuple4 = (1)  #这定义的不是元组而是整数1
tuple4 = (1,) #定义一个元素的元组定义时必须加一个逗号",",用来消除歧义

3.元组元素的访问

3.1 访问元组中的元素：

格式： 元组名[下标]

tuple1 = (20， 40， 201， 401)
print(tuple1[0])
#注意使用下标取值的时候，要注意下标的取值范围，不要下标越界
#获取最后一个元素
print(tuple1[-1])

3.2 修改元组

在元组定义的时候大家都知道元组一旦初始化就不能改变，但是现在如果我想改变元组怎么办呢？

元组是不能修改的，但是列表可以，元组中的元素的数据类型可以是不同类型的，因此我们可以通过在元组中添加一个列表，而列表是可以修改的，进而来”修改“我们的元组

tuple1 = ('hello', 'you',[20, 30])
#修改元组
tuple1[0] = 'hi' 
#报错，元组不能修改
tuple1[2][1] = 'good'

注意：从表面上看我们的元组确实是改变了，但其实改变的不是我们的元组，而是list的元素，所谓的tuple不变是说，tuple的每个元素的指向永远不变，一旦它指向了这个list，就不能改指向其他的对象，但是指向的list本身是可变的！

3.3 删除元组

元组是不可变的，但是我们可以使用del语句删除整个元组

tuple1 = ('hello', 'hi')
del tuple1
print(tuple1)
#此时会报错

4.元组操作

4.1 元组连接组合

语法：

元组1 元组2

元组3 = 元组1 + 元组2

tuple1 = (1,  2, 3)
tuple2 = (4, 5, 6)
print(tuple1 + tuple2)
#结果
(1, 2, 3, 4, 5, 6)

注意：元素连接组合并没有改变原来的元组，而是生成了一个新的元组。

4.2 元组重复

语法：

元组2 = 元组1 * n

tuple1 = (1,  2, 3)
tuple2 = tuple1 * 3
print(tuple2)
#结果
(1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3)

4.3 判断元素是否在元组中

语法：

元素 in 元组

若存在则返回True，否则返回False

tuple1 = (1,  2, 3)
print( 1 in tuple1)
#结果
True

tuple1 = (1,  2, 3)
print( 5 in tuple1)
#结果
False

4.4 元组的截取

语法：

元组名[start:end]

截取的元组范围[start,end)

功能：获取开始下标到结束下标之前的所有元素。

若不指定start则默认是从开头开始截取到指定位置

若不指定end则默认从指定位置截取到结尾

tuple1 = (1,  2, 3, 8, 'hello', 'good')
tuple2 = tuple1[2:5]
print(tuple2)
#结果
(3, 8, 'hello')

tuple1 = (1,  2, 3, 8, 'hello', 'good')
tuple2 = tuple1[:5]
print(tuple2)
#结果
(1, 2, 3, 8, 'hello')

tuple1 = (1,  2, 3, 8, 'hello', 'good')
tuple2 = tuple1[3:]
print(tuple2)
#结果
(8, 'hello', 'good')

5.元组的方法

5.1 len(tuple)

功能：获取元组元素的个数

tuple1 = (1,  2, 3, 8, 'hello', 'good')
print(len(tuple1))
#结果
6

5.2 max(tuple)

功能：获取元组中元素的最大值

tuple1 = (1,  2, 3, 8, 20, 13)
print(max(tuple1))
#结果
20

5.3 min(tuple)

功能：获取元组中元素的最小值

tuple1 = (1,  2, 3, 8, 20, 13)
print(min(tuple1))
#结果
1

5.4 tuple(list)

功能：将列表转换为元组

list1 = [1,  2, 3, 8, 20, 13]
print(tuple(list1))
#结果
(1, 2, 3, 8, 20, 13)

6.二维元组

与二维列表类似，一个元组中的元素依然是元组，则成为二维元组。

元组名 =（元组1，元组2，…）

tuple1 = ((1, 2, 3),(4, 5, 6),(7, 8, 9))

二维元组取值

元组名[下标1]【下标2】

tuple1 = ((1, 2, 3),(4, 5, 6),(7, 8, 9))
#获取第一个元组的第一个元素
print(tuple1[0][0])
#结果
1