序列简介
序列是一种数据存储方式，用来存储一系列的数据。在内存中，序列就是一块用来存放
多个值的连续的内存空间。
比如一个整数序列[10,20,30,40]，可以如下示意表示：
由于 Python3 中一切皆对象，在内存中实际是按照如下方式存储的： a = [10,20,30,40]
所以，从图示中我们可以看出序列中存储的是整数对象的地址（即id(obj)），而不是整数对象的值。
注：Python 中常用的序列结构有： 字符串、列表、元组、字典、集合
一、字符串
在Python 3中，字符串有着更明确的意思：字符串是由Unicode码点组成的不可变序列。
字符串是一种序列，这意味着它具备序列类型都支持的操作：
以下的s、t皆表示序列，x表示元素**
x in s # 若s包含x，返回True，否则返回False
x not in s # 若s包含x，返回False，否则返回True
s + t # 连接两个序列
s * n # s复制n次
s[i] # s的索引第i项
s[i:j] # s切片从第i项到第j-1项
s[i:j:k] # s切片从第i项到第j-1项,间隔为k
len(s) # s的长度
min(s) # s的最小元素
max(s) # s的最大元素
s.index（x） # x的索引位置
s.count(x) # s中出现x的总次数
注：字符串序列是一种不可变序列，这意味着它不能像可变序列一能，进行就地修改。
例如，在字符串“Python”的基础上拼接“Cat”，得到字符串“PythonCat”，新的字符串是一个
独立的存在（即有了新的地址id(obj)），它与基础字符串“Python”并没有关联关系。
扩展知识：
字符串这种序列与其它序列（如列表、元组）的不同之处在于，它的“元素”限定了
只能是Unicode码点。Unicode码点是什么呢？简单理解，就是用Unicode编码的字符。
那字符是什么呢？字符是人类书写系统的各类符号，例如阿拉伯数字、拉丁字母、
中文、日文、藏文、标点符号、控制符号（换行符、制表符等）、其它特殊符号（@#￥%$*等等）。
那Unicode编码又是什么呢？Unicode别名是万国码、国际码，它是一种适用性最广的、
将书写字符编码为计算机数字的标准。
历史上，人类创造了多种多样的字符编码标准，例如ASCII（1963年）编码，
以西欧语言的字符为主，它的缺点是只能编码128个字符；例如GB2312（1981年），
这是中国推出的编码标准，在兼容ASCII标准的基础上，还加入了对日文、俄文等字
符的编码，但缺点仍是编码范围有限，无法表示古汉语、繁体字及更多书写系统的字符。
Unicode编码标准于1991年推出，至今迭代到了第11版，已经能够编码146个书写
系统的130000个字符，可谓是无所不包，真不愧是“国际码”。Unicode编码其实是一个
二进制字符集，它建立了从书写字符映射成唯一的数字字符的关系，但是，由于各系统
平台对字符的理解差异，以及出于节省空间的考虑，Unicode编码还需要再做一次转换，
转换后的新的二进制数字才能作为实际存储及网络传输时的编码。这种转换方式被称为
Unicode转换格式（Unicode Transformation Format，简称为UTF），它又细分为UTF-8、
UTF-16、UTF-32等等方式。我们最常用的是UTF-8。为什么UTF-8最常用呢？因为它是
可变长度的编码方案，针对不同的字符使用不同的字节数来编码，例如编码英文字母时，
只需要一个字节（8个比特），而编码较复杂的汉字时，就会用到三个字节（24个比特）。
二、列表
列表：用于存储任意数目、任意类型的数据集合。 列表是内置可变序列，是包含多个
元素的有序连续的内存空间。
列表定义的标准语法格式： a = [10,20,30,40]
其中，10,20,30,40 这些称为：列表 a 的元素。
列表中的元素可以各不相同，可以是任意类型。比如： a = [10,20,'abc',True]
列表对象的常用方法汇总如下：
注：Python 的列表大小可变，根据需要随时增加或缩小。 其中，字符串和列表都是序列类型，一个字符串是一个字符序列，一个列表是任何元素的序列。
示例代码：
>>> list = [1,2,3]
>>> list
[1, 2, 3]
>>> list.append(4)
>>> list
[1, 2, 3, 4]
>>> list2 = ['love', 'abc', True]
>>> list2
['love', 'abc', True]
>>> list.extend(list2)
>>> list
[1, 2, 3, 4, 'love', 'abc', True]
>>> list.insert(1,'U')
>>> list
[1, 'U', 2, 3, 4, 'love', 'abc', True]
>>> list.remove(1)
>>> list
['U', 2, 3, 4, 'love', 'abc', True]
>>> list.pop(6)
True
>>> list
['U', 2, 3, 4, 'love', 'abc']
>>> list2.clear()
>>> list2
[]
>>> list.index(2)
1
>>> list.count(5)
0
>>> list.count('U')
1
>>> len(list)
6
>>> list.reverse()
>>> list
['abc', 'love', 4, 3, 2, 'U']
>>> list.sort() # sort排序的时候必须是同类型的才可以排序，不然抛异常
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#218>", line 1, in <module>
list.sort()
TypeError: '<' not supported between instances of 'int' and 'str'
>>> list.copy()
['abc', 'love', 4, 3, 2, 'U']
>>> list
['abc', 'love', 4, 3, 2, 'U']
>>> list2 = [1,3,6,3,6,2,7,11]
>>> list2.sort()
>>> list2
[1, 2, 3, 3, 6, 6, 7, 11]
>>> list = list2.copy()
>>> list
[1, 2, 3, 3, 6, 6, 7, 11]
1、列表的创建 “[]” 、list、range()创建整数列表、推导式生成列表
**“[]” 创建**
>>> a = [1, 2, 'love',True, False]
>>> a
[1, 2, 'love', True, False]
>>> b = [] # 创建一个空的列表对象
>>> b
[]
**“list” 创建**
>>> c = list() #创建一个空的列表对象
>>> d = list(range(10))
>>> d
[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
>>> e = list("中国加油，python") # 字符串会拆成一个一个字符
>>> e
['中', '国', '加', '油', '，', 'p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
**range()创建整数列表**
# range()可以帮助我们非常方便的创建整数列表，这在开发中及其有用。
# 语法格式为： range([start,] end [,step])
# start 参数：可选，表示起始数字。默认是 0
# end 参数：必选，表示结尾数字。
# step 参数：可选，表示步长，默认为 1
# python3中range()返回的是一个 range 对象，而不是列表，我们需要通过list()方法将其 转换成列表对象。
**典型示例如下：**
>>> list(range(1, 13, 3))
[1, 4, 7, 10]
>>> list(range(20, 5, -4))
[20, 16, 12, 8]
>>> list(range(5, -33, -6))
[5, -1, -7, -13, -19, -25, -31]
**用range()推导式生成列表**
# 使用列表推导式可以非常方便的创建列表，在开发中经常使用。但是，由于涉及到 for 循环
# 和 if 语句。在此，仅做基本介绍。在我们控制语句后面，会详细讲解更多列表推导式的细节。
>>> a = [x*2 for x in range(5)] #循环创建多个元素
>>> a
[0, 2, 4, 6, 8]
>>> a = [x*2 for x in range(100) if x%9==0] #通过 if 过滤元素
>>> a
[0, 18, 36, 54, 72, 90, 108, 126, 144, 162, 180, 198]
2、list列表增加操作
**+运算符操作**
# 并不是真正的尾部添加元素，而是创建新的列表对象；将原列表的元素和新列表的元素依次
# 复制到新的列表对象中。这样，会涉及大量的复制操作，对于操作大量元素不建议使用。
>>> a = [1,2,3]
>>> id(a)
1961750306696
>>> a
[1, 2, 3]
>>> a = a + [5]
>>> a
[1, 2, 3, 5]
>>> id(a)
1961739647688
# 通过如上测试，id(a)的地址发生变化，所以是创建了新的列表对象。
**extend()方法**
# 将目标列表的所有元素添加到本列表的尾部，属于原地操作，不创建新的列表对象。
>>> a = [1,2,3]
>>> id(a)
1961737680136
>>> a.extend([3,4,6])
>>> id(a)
1961737680136
>>> a
[1, 2, 3, 3, 4, 6]
# 通过如上测试，id(a)的地址未发生变化，所以不创建新的列表对象。
**insert()插入元素**
# 使用 insert()方法可以将指定的元素插入到列表对象的任意制定位置。这样会让插入后面位置的所有元素进行移动，会影响处理速度。涉及大量元素时，尽量避免使用。
# 类似发生这种移动的函数还有：remove()、pop()、del()，它们在删除非尾部元素时也会发生操作后面位置的元素移动。
>>> a = [10,20,30]
>>> a.insert(2,100)
>>> a
[10, 20, 100, 30]
3、list列表的删除操作 del、pop、remove
**del 删除：删除列表指定位置的元素。**
>>> a = [1,2,3,4]
>>> del a[2]
>>> a
[1, 2, 4]
**pop()方法：pop()删除并返回指定位置元素，如果未指定位置则默认操作列表最后一个元素**
>>> a
[1, 2, 4]
>>> a.pop()
4
>>> a.pop(2) # 删除的索引位置，超出范围会抛异常
Traceback (most recent call last):
File "<input>", line 1, in <module>
IndexError: pop index out of range
>>> a.pop(1)
2
>>> a
[1]
**remove()方法：删除首次出现的指定元素，若不存在该元素抛出异常**
>>> a = [1,2,3,4,5]
>>> a.remove(5)
>>> a.remove(50) # 删除的元素不存在会抛出异常
Traceback (most recent call last):
File "<input>", line 1, in <module>
ValueError: list.remove(x): x not in list
4、列表的排序操作
**修改原列表，不建新列表的排序**
>>> a = [1,2,7,33,5,6,2,8,22]
>>> id(a)
1961739647048
>>> a = a.sort() # 默认升序排列
>>> a
[1, 2, 2, 5, 6, 7, 8, 22, 33]
>>> a = a.sort(reverse=True) # 降序排序
>>> a
[33, 22, 8, 7, 6, 5, 2, 2, 1]
>>> import random
>>> a = random.shuffle(a) # 打乱排序
>>> a
[33, 8, 7, 2, 2, 6, 1, 22, 5]
>>> id(a)
1961739647048
# 前后排序完以后id地址没有变化，所以没有创建新的对象。
**我们也可以通过内置函数 sorted()进行排序，这个方法返回新列表，不对原列表做修改**
>>> a = [1,2,0,33,23,53,4,8,12,34]
>>> a
[1, 2, 0, 33, 23, 53, 4, 8, 12, 34]
>>> id(a)
1961737680648
>>> a = sorted(a) # 升序
>>> a
[0, 1, 2, 4, 8, 12, 23, 33, 34, 53]
>>> id(a)
1961737681160
# 前后地址发生变化
>>> b = sorted(a)
>>> b
[0, 1, 2, 4, 8, 12, 23, 33, 34, 53]
>>> id(b)
1961739647432
>>> c = sorted(a, reverse=True) # 降序
>>> c
[53, 34, 33, 23, 12, 8, 4, 2, 1, 0]
>>> id(c)
1961739647048
# a,b,c地址都没有发生变化
5、reversed()返回迭代器
内置函数 reversed()也支持进行逆序排列，与列表对象 reverse()方法不同的是，
内置函数 reversed()不对原列表做任何修改，只是返回一个逆序排列的迭代器对象。
>>> a = [1,2,3,4,5,6]
>>> c = reversed(a)
>>> c
<list_reverseiterator object at 0x000001C8C0BC6DA0>
>>> list(c)
[6, 5, 4, 3, 2, 1]
>>> list(c)
[]
我们打印输出 c 发现提示是：list_reverseiterator。也就是一个迭代对象。同时，
我们使用 list(c)进行输出，发现只能使用一次。第一次输出了元素，第二次为空。
那是因为迭代对象 在第一次时已经遍历结束了，第二次不能再使用。
6、列表相关的其他内置函数汇总
# max 和 min 用于返回列表中最大和最小值。
>>> a = [3,10,20,15,9]
>>> max(a)
20
>>> min(a)
3
# sum 对数值型列表的所有元素进行求和操作，对非数值型列表运算则会报错。
>>> a = [3,10,20,15,9]
>>> sum(a) 57
7、多维列表
一维列表可以帮助我们存储一维、线性的数据。
二维列表可以帮助我们存储二维、表格的数据。
**二维列表**
>>> a = [[1,2,3],
... ['a','b','c'],
... [True,False,True]]
>>> a
[[1, 2, 3], ['a', 'b', 'c'], [True, False, True]]
三、元组 tuple
列表属于可变序列，可以任意修改列表中的元素。元组属于不可变序列，不能修改元组中的 元素。
因此，元组没有增加元素、修改元素、删除元素相关的方法。 因此，我们只需要学习元组的创建和
删除，元组中元素的访问和计数即可。
元组支持如 下操作：
1. 索引访问
2. 切片操作
3. 连接操作
4. 成员关系操作
5. 比较运算操作
6. 计数：元组长度 len()、最大值 max()、最小值 min()、求和 sum()等。
1、元组的创建
1. 通过()创建元组。小括号可以省略。
a = (10,20,30) 或者 a = 10,20,30
如果元组只有一个元素，则必须后面加逗号。这是因为解释器会把(1)解释为整数 1，(1,) 解释为元组。
>>> a = (1)
>>> type(a) <class 'int'>
>>> a = (1,) # 或者
>>> a = 1,
>>> type(a) <class 'tuple'>
2. 通过 tuple()创建元组
tuple(可迭代的对象)
例如： b = tuple() # 创建一个空元组对象
b = tuple("abc")
b = tuple(range(3))
b = tuple([2,3,4])
总结：tuple()可以接收列表、字符串、其他序列类型、迭代器等生成元组。
list()可以接收元组、字符串、其他序列类型、迭代器等生成列表。
2、元组的元素访问和计数
**1. 元组的元素不能修改**
>>> a = (1,2,35,6,7)
>>> a
(1, 2, 35, 6, 7)
>>> a[1] = 5 # 元组的元素不能修改
Traceback (most recent call last):
File "<input>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
**2. 元组的元素访问和列表一样，只不过返回的仍然是元组对象**
>>> a = (1,2,35,6,7)
>>> a[3]
6
>>> a[1:3]
(2, 35)
>>> a[:3]
(1, 2, 35)
**3. 列表关于排序的方法 list.sorted()是修改原列表对象，元组没有该方法。
如果要对元组排序，只能使用内置函数 sorted(tupleObj)，并生成新的元组对象。**
>>> a = (1,2,35,6,7)
>>> id(a)
1961739600384
>>> a = sorted(a)
>>> a
[1, 2, 6, 7, 35]
>>> id(a)
1961739788936
# id地址发生变化，是生成了新的元组对象
3、zip的应用
zip(列表 1，列表 2，...)将多个列表对应位置的元素组合成为元组，并返回这个 zip 对象。
>>> a = [10,20,30]
>>> b = [40,50,60]
>>> c = [70,80,90]
>>> d = zip(a,b,c)
>>> list(d)
[(10, 40, 70), (20, 50, 80), (30, 60, 90)]
4、元组总结
1. 元组的核心特点是：不可变序列。
2. 元组的访问和处理速度比列表快。
3. 与整数和字符串一样，元组可以作为字典的键，列表则永远不能作为字典的键使用。
四、字典
字典是“键值对”的无序可变序列，字典中的每个元素都是一个“键值对”，包含：“键 对象”和“值对象”。
可以通过“键对象”实现快速获取、删除、更新对应的“值对象”。 列表中我们通过“下标数字”找到对应
的对象。字典中通过“键对象”找到对应的“值 对象”。“键”是任意的不可变数据，比如：整数、浮点数、
字符串、元组。但是：列表、 字典、集合这些可变对象，不能作为“键”。并且“键”不可重复。
“值”可以是任意的数据，并且可重复
一个典型的字典的定义方式： a = {'name':'张三','age':18,'job':'programmer'}
1、字典的创建
**1. 我们可以通过{}、dict()来创建字典对象**
>>> a = {'name':'lisi','age':15,'job':'lead'}
>>> b = dict(name='jack',age=18,job='teacher')
>>> c = dict([('name','marry'),('age',19)])
>>> d = {}
>>> e = dict()
>>> a
{'name': 'lisi', 'age': 15, 'job': 'lead'}
>>> b
{'name': 'jack', 'age': 18, 'job': 'teacher'}
>>> c
{'name': 'marry', 'age': 19}
>>> d
{}
>>> e
{}
**2. 通过 zip()创建字典对象**
>>> a = ['name','age','job']
>>> b = ['jack',22,'teacher']
>>> c = dict(zip(a,b))
>>> c
{'name': 'jack', 'age': 22, 'job': 'teacher'}
**4. 通过 fromkeys 创建值为空的字典**
>>> a = dict.fromkeys(['name', 'age', 'job'])
>>> a
{'name': None, 'age': None, 'job': None}
2、字典元素的操作
**字典的访问**
# 1. 通过 [键] 获得“值”。若键不存在，则抛出异常。
>>> a = {'name':'lisi','age':15,'job':'lead'}
>>> a
{'name': 'lisi', 'age': 15, 'job': 'lead'}
>>> a['name']
'lisi'
>>> a['address']
Traceback (most recent call last):
File "<input>", line 1, in <module>
KeyError: 'address'
# 2. 通过 get()方法获得“值”。推荐使用。优点是：指定键不存在，返回 None；
# 也可以设定指定键不存在时默认返回的对象。推荐使用 get()获取“值对象”。
>>> a = {'name':'lisi','age':15,'job':'lead'}
>>> a.get('sex') # 不存在是不会抛异常
>>> a.get('sex','boy') # 不存在时，给默认值
'boy'
# 3. 列出所有的键值对
>>> a = {'name':'lisi','age':15,'job':'lead'}
>>> a.items()
dict_items([('name', 'lisi'), ('age', 15), ('job', 'lead')])
# 4. 列出所有的键，列出所有的值
>>> a
{'name': 'lisi', 'age': 15, 'job': 'lead'}
>>> a.keys()
dict_keys(['name', 'age', 'job'])
>>> a.values()
dict_values(['lisi', 15, 'lead'])
# 5. len() 键值对的个数
>>> a
{'name': 'lisi', 'age': 15, 'job': 'lead'}
>>> len(a)
3
#6. 检测一个“键”是否在字典中
>>> a
{'name': 'lisi', 'age': 15, 'job': 'lead'}
>>> 'name' in a # 存在返回 True
True
>>> 'sex' in a # 不存在 返回 False
False
**字典元素添加、修改、删除**
# 1. 给字典新增“键值对”。如果“键”已经存在，则覆盖旧的键值对；如果“键”不存在， 则新增“键值对”。
>>> a
{'name': 'lisi', 'age': 15, 'job': 'lead'}
>>> a['name'] = 'jack'
>>> a
{'name': 'jack', 'age': 15, 'job': 'lead'}
>>> a['sex'] = 'boy'
>>> a
{'name': 'jack', 'age': 15, 'job': 'lead', 'sex': 'boy'}
# 2. 使用 update()将新字典中所有键值对全部添加到旧字典对象上。如果key有重复，则直接覆盖。
>>> a = {'name': 'jack', 'age': 15, 'job': 'lead', 'sex': 'boy'}
>>> b = {'name': 'lisi', 'age': 15, 'job': 'lead'}
>>> a
{'name': 'jack', 'age': 15, 'job': 'lead', 'sex': 'boy'}
>>> b
{'name': 'lisi', 'age': 15, 'job': 'lead'}
>>> a.update(b) # 此时会将b中的键值对更新到a中，重复的键会覆盖，没有的键会加到a中
>>> a
{'name': 'lisi', 'age': 15, 'job': 'lead', 'sex': 'boy'}
>>> b
{'name': 'lisi', 'age': 15, 'job': 'lead'}
# 3. 字典中元素的删除，可以使用 del()方法；或者 clear()删除所有键值对；
# pop()删除指定键值对，并返回对应的“值对象”；
>>> a
{'name': 'jack', 'age': 15, 'job': 'lead', 'sex': 'boy'}
>>> del(a['sex'])
>>> a
{'name': 'jack', 'age': 15, 'job': 'lead'}
>>> b = a.pop('age') # 此时的a变量也会删除指定的键值对
>>>> a
{'name': 'jack', 'job': 'lead'}
>>> b
15
>>> a.clear()
>>> a
{}
# 4. popitem() ：随机删除和返回该键值对。
# 字典是“无序可变序列”，因此没有第一个元素、最后一个元素的概念；
# popitem 弹出随机的项，因为字典并没有"最后的元素"或者其他有关顺序的概念。
# 若想一个接一个地移除并处理项，这个方法就非常有效（因为不用首先获取键的列表）。
>>> a
{'name': 'lisi', 'age': 15, 'job': 'lead', 'sex': 'boy'}
>>> a.popitem() # 随机删除一个键值对
('sex', 'boy')
>>> a
{'name': 'lisi', 'age': 15, 'job': 'lead'}
>>> b = a.popitem() # 返回的是一个列表
>>> b
('job', 'lead')
>>> a
{'name': 'lisi', 'age': 15}
>>> b[0]
'job'
>>> c = dict([tuple(b)]) # 组成一个字典
>>> c
{'job': 'lead'}
>>> c.get('job') # 字典操作取值
'lead'
3、序列解包
# 序列解包可以用于元组、列表、字典。序列解包可以让我们方便的对多个变量赋值。
>>> a,b,c = 1,2,3 或者 a,b,c = (1,2,3) 或者 (a,b,c) = (1,2,3) 或者 [a,b,c] = [1,2,3]
>>> a
1
>>> b
2
>>> c
3
# 序列解包用于字典时，默认是对“键”进行操作； 如果需要对键值对操作，则需要使用 items()；
# 如果需要对“值”进行操作，则需要使用 values()；
>>> a = {'name': 'lisi', 'age': 15, 'job': 'lead'}
>>> name,age,job = a # 默认对key进行操作
>>> name
'name'
>>> job
'job'
>>> name,age,job = a.items() # 对键值对操作
>>> name
('name', 'lisi')
>>> name,age,job = a.values() # 对值进行操作
>>> name
'lisi'
4、字典的核心原理
字典对象的核心是散列表。散列表是一个稀疏数组（总是有空白元素的数组），
数组的 每个单元叫做 bucket。
每个 bucket 有两部分：一个是键对象的引用，一个是值对象的引 用。
由于，所有 bucket 结构和大小一致，我们可以通过偏移量来读取指定 bucket。
将一个键值对放进字典的底层过程
根据键查找“键值对”的底层过程
五、集合
集合是无序可变，元素不能重复。实际上，集合底层是字典实现，集合的所有元素都是字典
中的“键对象”，因此是不能重复的且唯一的。
1、集合创建和删除
# 1. 使用{}创建集合对象，并使用 add()方法添加元素。
>>> a = {1,2,36,7}
>>> a
{1, 2, 36, 7}
>>> a.add('love')
>>> a
{1, 2, 36, 7, 'love'}
# 2. 使用 set()，将列表、元组等可迭代对象转成集合。如果原来数据存在重复数据，则只保留一个。
>>> a = ['a','b',1,3,6,True]
>>> a
['a', 'b', 1, 3, 6, True]
>>> b = set(a)
>>> b
{1, 3, 'a', 6, 'b'}
# 3. remove()删除指定元素；clear()清空整个集合
>>> a
['a', 'b', 1, 3, 6, True]
>>> a.remove('b')
>>> a
['a', 1, 3, 6, True]
>>> a.clear()
>>> a
[]
2、集合相关操作
# 像数学中概念一样，Python 对集合也提供了并集、交集、差集等运算。我们给出示例：
>>> a = {1,2,3}
>>> b = {'a','b','c',1,False}
>>> a | b # 并集
{False, 1, 2, 3, 'a', 'c', 'b'}
>>> a & b # 交集
{1}
>>> a - b # 差集
{2, 3}
>>> a.union(b) # 并集
{False, 1, 2, 3, 'a', 'c', 'b'}
>>> a.intersection(b) # 交集
{1}
>>> a.difference(b) # 差集
{2, 3}
学习来自：北京尚学堂高琪老师 Python 400集
