07.文字列と、共通のデータ構造

文字列と、共通のデータ構造

使用文字列

現代のコンピュータの誕生につながった第二次世界大戦では、最初のコンピュータは、ミサイルの軌道を計算するために使用した、長年のコンピュータの誕生後、情報のコンピュータ処理は、基本的に数値情報です。ENIAC（エニアック）と呼ばれる世界で最初のコンピュータは、浮動小数点演算を完了するために、毎秒5000回程度、ペンシルバニア大学で生まれました。数値計算は依然として最も重要なことの毎日の仕事でのコンピュータのいずれかであるが、データの今日のコンピュータ処理がさらにテキストだったかもしれないが、我々は、Pythonでプログラムを操作したい場合は、時間が経つにつれて、方法に存在しこれらのテキストメッセージは、あなたが最初の文字列型とそれに関連する知識を理解する必要があります。

いわゆるストリングは、一般的と呼ばれるゼロ個以上の文字の有限のシーケンスです。我々は、単一または単一引用符または二重引用符で囲まれた複数の文字を入れた場合はPythonプログラムでは、文字列を表すことができます。

s1 = 'hello, world!'
s2 = "hello, world!"
# 以三个双引号或单引号开头的字符串可以折行
s3 = """
hello, 
world!
"""
print(s1, s2, s3, end='')

文字列で使用することはできない\で脱出、表現するために（バックスラッシュ）\例えば、もはやその本来の意味での文字の後ろに：\n代表とバックスラッシュ文字Nが、新しい行のためではない、と\tの代表ではありませんバックスラッシュ文字トンが、タブ文字。ですから、文字列で表現したい場合は'書き込まれる\'理想的な表現で、\書き込まれます\\。次のコードを実行し、どのような出力を見ることができます。

s1 = '\'hello, world!\''
s2 = '\n\\hello, world!\\\n'
print(s1, s2, end='')

\戻って、例えば、文字を表すために進か16進数字が続くことができ\141、そして\x61小文字を表しa、前者は、16進表記である進表記です。それはまたすることができ\、例えば、文字を表すためにエンコードするUnicode文字が続く\u9a86\u660a中国を代表して「羅ハオ。」次のコードを実行し、どのような出力参照してください。

s1 = '\141\142\143\x61\x62\x63'
s2 = '\u9a86\u660a'
print(s1, s2)

あなたは、文字列にしたくない場合は\表現脱出し、私たちは、文字列の前に文字を入れることができますr説明し、その後、以下のどのようなコードが出力されます見てください。

s1 = r'\'hello, world!\''
s2 = r'\n\\hello, world!\\\n'
print(s1, s2, end='')

Pythonは文字列型の非常に豊富なオペレーターを提供し、我々は使用することができ+、文字列の連結を達成するための演算子を使用することができる*、文字列の内容を複製するためにオペレータを使用することができるin、とnot in文字列がさらにを備えるかどうかを判断します列（操作部材）、我々はまた、使用することができ[]、および[:]以下のコードに示すように、オペレータは、いくつかの文字または文字列から文字（スライシング操作）を除去しました。

s1 = 'hello ' * 3
print(s1) # hello hello hello 
s2 = 'world'
s1 += s2
print(s1) # hello hello hello world
print('ll' in s1) # True
print('good' in s1) # False
str2 = 'abc123456'
# 从字符串中取出指定位置的字符(下标运算)
print(str2[2]) # c
# 字符串切片(从指定的开始索引到指定的结束索引)
print(str2[2:5]) # c12
print(str2[2:]) # c123456
print(str2[2::2]) # c246
print(str2[::2]) # ac246
print(str2[::-1]) # 654321cba
print(str2[-3:-1]) # 45

Pythonでは、我々は、文字列処理方法の一連によって達成することができ、コードを以下に示します。

str1 = 'hello, world!'
# 通过内置函数len计算字符串的长度
print(len(str1)) # 13
# 获得字符串首字母大写的拷贝
print(str1.capitalize()) # Hello, world!
# 获得字符串每个单词首字母大写的拷贝
print(str1.title()) # Hello, World!
# 获得字符串变大写后的拷贝
print(str1.upper()) # HELLO, WORLD!
# 从字符串中查找子串所在位置
print(str1.find('or')) # 8
print(str1.find('shit')) # -1
# 与find类似但找不到子串时会引发异常
# print(str1.index('or'))
# print(str1.index('shit'))
# 检查字符串是否以指定的字符串开头
print(str1.startswith('He')) # False
print(str1.startswith('hel')) # True
# 检查字符串是否以指定的字符串结尾
print(str1.endswith('!')) # True
# 将字符串以指定的宽度居中并在两侧填充指定的字符
print(str1.center(50, '*'))
# 将字符串以指定的宽度靠右放置左侧填充指定的字符
print(str1.rjust(50, ' '))
str2 = 'abc123456'
# 检查字符串是否由数字构成
print(str2.isdigit())  # False
# 检查字符串是否以字母构成
print(str2.isalpha())  # False
# 检查字符串是否以数字和字母构成
print(str2.isalnum())  # True
str3 = '  [email protected] '
print(str3)
# 获得字符串修剪左右两侧空格之后的拷贝
print(str3.strip())

私たちが前に言った前に、次のように出力文字列を書式設定することができます。

a, b = 5, 10
print('%d * %d = %d' % (a, b, a * b))

もちろん、我々はまた、文字列フォーマット文字列、以下のコードを完了するための方法を提供することができます。

a, b = 5, 10
print('{0} * {1} = {2}'.format(a, b, a * b))

Pythonの3.6と同様に、あるフォーマット文字列より簡潔な文体、後に、文字と文字列の前にf、我々は、上記のコードを簡素化するために、次のシンタックスシュガーを使用することができます。

a, b = 5, 10
print(f'{a} * {b} = {a * b}')

文字列に加えて、Pythonはまた、データ構造の種類を複数構築し、操作は、プログラムにデータを保存する場合は、ほとんどの時間は、最も一般的に使用される、タプル、セットのリストを含む、達成するために、既存のデータ構造を使用することができ、かつ辞書。

リストを使用します

あなたが気づいた場合、私は知らない、私たちは、文字列型（の話str私たちはについて話をする前に）と数値型（intおよびfloatいくつかの違いがあります）。整数スカラ型、アクセスできないオブジェクトのこのタイプの内部構造であり、文字列型は、構造化、非スカラー型であり、それは、属性およびメソッドのセットを有することになります。次に、我々は、（リストを紹介しますlist）値の順序付きシーケンスで構成され、非スカラ型であり、各値を特定することができ、定義されたリストは、要素のリストとすることができる指標を介して配置され[]、複数の要素,を使用することができる分離forループトラバーサルリスト要素を使用することができる[]、または[:]オペレータが一つ以上のリスト要素を除去します。

次のコードは、指標算出リストとリストをトラバースする方法のリストを定義する方法を示します。

list1 = [1, 3, 5, 7, 100]
print(list1) # [1, 3, 5, 7, 100]
# 乘号表示列表元素的重复
list2 = ['hello'] * 3
print(list2) # ['hello', 'hello', 'hello']
# 计算列表长度(元素个数)
print(len(list1)) # 5
# 下标(索引)运算
print(list1[0]) # 1
print(list1[4]) # 100
# print(list1[5])  # IndexError: list index out of range
print(list1[-1]) # 100
print(list1[-3]) # 5
list1[2] = 300
print(list1) # [1, 3, 300, 7, 100]
# 通过循环用下标遍历列表元素
for index in range(len(list1)):
    print(list1[index])
# 通过for循环遍历列表元素
for elem in list1:
    print(elem)
# 通过enumerate函数处理列表之后再遍历可以同时获得元素索引和值
for index, elem in enumerate(list1):
    print(index, elem)

次のコードは、リストに要素を追加する方法と、リストから要素を削除する方法を示します。

list1 = [1, 3, 5, 7, 100]
# 添加元素
list1.append(200)
list1.insert(1, 400)
# 合并两个列表
# list1.extend([1000, 2000])
list1 += [1000, 2000]
print(list1) # [1, 400, 3, 5, 7, 100, 200, 1000, 2000]
print(len(list1)) # 9
# 先通过成员运算判断元素是否在列表中，如果存在就删除该元素
if 3 in list1:
	list1.remove(3)
if 1234 in list1:
    list1.remove(1234)
print(list1) # [1, 400, 5, 7, 100, 200, 1000, 2000]
# 从指定的位置删除元素
list1.pop(0)
list1.pop(len(list1) - 1)
print(list1) # [400, 5, 7, 100, 200, 1000]
# 清空列表元素
list1.clear()
print(list1) # []

そして、文字列のように、リストスライシング操作は、我々はスライス操作でコピーリストを達成することができ、行うことができるか、新しいリスト、以下のコードを作成するために、リストの一部を取り出しました。

fruits = ['grape', 'apple', 'strawberry', 'waxberry']
fruits += ['pitaya', 'pear', 'mango']
# 列表切片
fruits2 = fruits[1:4]
print(fruits2) # apple strawberry waxberry
# 可以通过完整切片操作来复制列表
fruits3 = fruits[:]
print(fruits3) # ['grape', 'apple', 'strawberry', 'waxberry', 'pitaya', 'pear', 'mango']
fruits4 = fruits[-3:-1]
print(fruits4) # ['pitaya', 'pear']
# 可以通过反向切片操作来获得倒转后的列表的拷贝
fruits5 = fruits[::-1]
print(fruits5) # ['mango', 'pear', 'pitaya', 'waxberry', 'strawberry', 'apple', 'grape']

次のコードは、リスト上のソート操作を実装しています。

list1 = ['orange', 'apple', 'zoo', 'internationalization', 'blueberry']
list2 = sorted(list1)
# sorted函数返回列表排序后的拷贝不会修改传入的列表
# 函数的设计就应该像sorted函数一样尽可能不产生副作用
list3 = sorted(list1, reverse=True)
# 通过key关键字参数指定根据字符串长度进行排序而不是默认的字母表顺序
list4 = sorted(list1, key=len)
print(list1)
print(list2)
print(list3)
print(list4)
# 给列表对象发出排序消息直接在列表对象上进行排序
list1.sort(reverse=True)
print(list1)

式および発電機

我々はまた、リスト、以下のコードを作成するための構文を生成するために、リストを使用することができます。

f = [x for x in range(1, 10)]
print(f)
f = [x + y for x in 'ABCDE' for y in '1234567']
print(f)
# 用列表的生成表达式语法创建列表容器
# 用这种语法创建列表之后元素已经准备就绪所以需要耗费较多的内存空间
f = [x ** 2 for x in range(1, 1000)]
print(sys.getsizeof(f))  # 查看对象占用内存的字节数
print(f)
# 请注意下面的代码创建的不是一个列表而是一个生成器对象
# 通过生成器可以获取到数据但它不占用额外的空间存储数据
# 每次需要数据的时候就通过内部的运算得到数据(需要花费额外的时间)
f = (x ** 2 for x in range(1, 1000))
print(sys.getsizeof(f))  # 相比生成式生成器不占用存储数据的空间
print(f)
for val in f:
    print(val)

構文を生成することに加えて、Pythonの別の実施形態で定義された発電機があり、上述したを通してれるyieldキーワード共通関数発生器関数に変換されます。次のコードは、世代実装する方法を示しFeibolaqieシリーズジェネレータを。列の数は、以下のFeibolaqieによって呼び出すことができる再帰的に定義される方法。

[画像のダンプはチェーンが失敗し、発信局は（IMG-Sjlgz53A-1581290015955）（./ RES /フィボナッチblocks.png）直接アップロードダウン画像を保存することが推奨され、セキュリティチェーン機構を有していてもよいです]

def fib(n):
    a, b = 0, 1
    for _ in range(n):
        a, b = b, a + b
        yield a


def main():
    for val in fib(20):
        print(val)


if __name__ == '__main__':
    main()

タプル

Pythonのタプルのリストは、コンテナへのデータ型に類似して、変数（オブジェクト）のタプルの要素は、前のコードに変更することができないことを除いて、我々は、複数回使用した、複数のデータを格納することができますタプル。名前が示すように、我々はタプルを形成するために一緒に結合し、複数の要素を持っているので、データのリストとして保存することができます。次のコードは、タプルを定義して使用する方法を示します。

# 定义元组
t = ('骆昊', 38, True, '四川成都')
print(t)
# 获取元组中的元素
print(t[0])
print(t[3])
# 遍历元组中的值
for member in t:
    print(member)
# 重新给元组赋值
# t[0] = '王大锤'  # TypeError
# 变量t重新引用了新的元组原来的元组将被垃圾回收
t = ('王大锤', 20, True, '云南昆明')
print(t)
# 将元组转换成列表
person = list(t)
print(person)
# 列表是可以修改它的元素的
person[0] = '李小龙'
person[1] = 25
print(person)
# 将列表转换成元组
fruits_list = ['apple', 'banana', 'orange']
fruits_tuple = tuple(fruits_list)
print(fruits_tuple)

ここでは、質問の価値が模索は、我々は、このようなタプルがそれをタイプ必要なのですか、なぜこのようなデータ構造のリストを持って、ですか？

1. タプルの要素は、実際には、我々はこのプロジェクトであり、変更することはできません、特にマルチスレッド環境（後述）を使用することを好むかもしれ状態を変更することはできませんので、それらの不変オブジェクト（1手のオブジェクトで、回避することができ不要な手続きエラーは、容易可変対象物より定数を維持することを単に意味を得、他方で、誰のスレッドが同じオブジェクトの内部状態を変更することができないので、一定の標的あなたが同期のオーバーヘッドを処理して保存することができますので、スレッドセーフな自動。一定の目的は、容易に）アクセスを共有することができます。結論だから、このです：要素は、追加、削除、変更する必要がない場合、彼らは方法はタプルが良い選択で使用し、複数の値を返すようにすれば、当然のことながら、タプルの使用を検討することができます。
2. 上記で作成したタプルスペースには時間がかかり、リストに優れています。私たちは、これを行うことは非常に簡単で、メモリとどのくらいのメモリ空間ごとのリストのタプル同じ要素をチェックするためのsysモジュールgetsizeof機能を使用することができます。我々はまた、それが取るコンテンツタプルとリストを作成し、同じ時間を分析するためにipython％はtimeitで魔法の命令を使用することができ、下の図は、私のMacOSのシステム上のテストの結果です。

[画像のダンプはチェーンが失敗し、発信局は（IMG-65om6kOv-1581290015957）（./ RES / ipython-timeit.png）直接アップロードダウン画像を保存することが推奨され、セキュリティチェーン機構を有していてもよいです]

使用コレクション

Pythonはそれが重複する要素を許可していませんが、交差点、労働組合、違いや他の操作をすることができ、数学のセットを持つコレクションが同じです。

[画像のダンプはチェーンが失敗し、発信局は（IMG-gyWQrJ8t-1581290015958）（./ RES /のpython-set.png）直接アップロードダウン画像を保存することが推奨され、セキュリティチェーン機構を有していてもよいです]

コレクションが作成され、次のコードに示すように使用することができます。

# 创建集合的字面量语法
set1 = {1, 2, 3, 3, 3, 2}
print(set1)
print('Length =', len(set1))
# 创建集合的构造器语法(面向对象部分会进行详细讲解)
set2 = set(range(1, 10))
set3 = set((1, 2, 3, 3, 2, 1))
print(set2, set3)
# 创建集合的推导式语法(推导式也可以用于推导集合)
set4 = {num for num in range(1, 100) if num % 3 == 0 or num % 5 == 0}
print(set4)

そして、コレクションから削除する要素がコレクションに要素を追加します。

set1.add(4)
set1.add(5)
set2.update([11, 12])
set2.discard(5)
if 4 in set2:
    set2.remove(4)
print(set1, set2)
print(set3.pop())
print(set3)

コレクション、交差点、労働組合、差異およびその他の操作のメンバー。

# 集合的交集、并集、差集、对称差运算
print(set1 & set2)
# print(set1.intersection(set2))
print(set1 | set2)
# print(set1.union(set2))
print(set1 - set2)
# print(set1.difference(set2))
print(set1 ^ set2)
# print(set1.symmetric_difference(set2))
# 判断子集和超集
print(set2 <= set1)
# print(set2.issubset(set1))
print(set3 <= set1)
# print(set3.issubset(set1))
print(set1 >= set2)
# print(set1.issuperset(set2))
print(set1 >= set3)
# print(set1.issuperset(set3))

説明：上記のコードは、我々が呼ぶことができるオブジェクトのセットを計算するためのメソッドのセット場合Pythonは、特定の種類またはデータ構造の（後の章に言及される）カスタムオペレータにいくつかの特別な方法で許可され、直接ような対応する演算子を使用することができる&交差点の方法とオペレータの役割は同じであるが、操作者がコードをより直感的にする使用します。

辞書を使用してください

辞書は、別の変数コンテナモデルである私たちの生活の中で使用する辞書とPythonの辞書が同じと同じですが、それはオブジェクトの任意のタイプ、および異なるセットのリストを格納することができ、辞書の各要素は、Aからのものキー、キーと値の「上キー」の値は、コロンで区切られています。次のコードは、辞書を定義し、使用する方法を示します。

# 创建字典的字面量语法
scores = {'骆昊': 95, '白元芳': 78, '狄仁杰': 82}
print(scores)
# 创建字典的构造器语法
items1 = dict(one=1, two=2, three=3, four=4)
# 通过zip函数将两个序列压成字典
items2 = dict(zip(['a', 'b', 'c'], '123'))
# 创建字典的推导式语法
items3 = {num: num ** 2 for num in range(1, 10)}
print(items1, items2, items3)
# 通过键可以获取字典中对应的值
print(scores['骆昊'])
print(scores['狄仁杰'])
# 对字典中所有键值对进行遍历
for key in scores:
    print(f'{key}: {scores[key]}')
# 更新字典中的元素
scores['白元芳'] = 65
scores['诸葛王朗'] = 71
scores.update(冷面=67, 方启鹤=85)
print(scores)
if '武则天' in scores:
    print(scores['武则天'])
print(scores.get('武则天'))
# get方法也是通过键获取对应的值但是可以设置默认值
print(scores.get('武则天', 60))
# 删除字典中的元素
print(scores.popitem())
print(scores.popitem())
print(scores.pop('骆昊', 100))
# 清空字典
scores.clear()
print(scores)

練習

演習1：画面上のマーキーの表示テキスト。

回答：

import os
import time


def main():
    content = '北京欢迎你为你开天辟地…………'
    while True:
        # 清理屏幕上的输出
        os.system('cls')  # os.system('clear')
        print(content)
        # 休眠200毫秒
        time.sleep(0.2)
        content = content[1:] + content[0]


if __name__ == '__main__':
    main()

演習2：生成機能指定された長さコードの設計、総額コードは文字と数字で構成されています。

回答：

import random


def generate_code(code_len=4):
    """
    生成指定长度的验证码

    :param code_len: 验证码的长度(默认4个字符)

    :return: 由大小写英文字母和数字构成的随机验证码
    """
    all_chars = '0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ'
    last_pos = len(all_chars) - 1
    code = ''
    for _ in range(code_len):
        index = random.randint(0, last_pos)
        code += all_chars[index]
    return code

演習3：デザイン機能は、指定したファイル名の拡張子に戻ります。

回答：

def get_suffix(filename, has_dot=False):
    """
    获取文件名的后缀名

    :param filename: 文件名
    :param has_dot: 返回的后缀名是否需要带点
    :return: 文件的后缀名
    """
    pos = filename.rfind('.')
    if 0 < pos < len(filename) - 1:
        index = pos if has_dot else pos + 1
        return filename[index:]
    else:
        return ''

演習4：デザイン最大と二番目に大きい要素のリストで渡された関数の戻り値を。

回答：

def max2(x):
    m1, m2 = (x[0], x[1]) if x[0] > x[1] else (x[1], x[0])
    for index in range(2, len(x)):
        if x[index] > m1:
            m2 = m1
            m1 = x[index]
        elif x[index] > m2:
            m2 = x[index]
    return m1, m2

演習5：計算年の最初の数日間で指定された日付。

回答：

def is_leap_year(year):
    """
    判断指定的年份是不是闰年

    :param year: 年份
    :return: 闰年返回True平年返回False
    """
    return year % 4 == 0 and year % 100 != 0 or year % 400 == 0


def which_day(year, month, date):
    """
    计算传入的日期是这一年的第几天

    :param year: 年
    :param month: 月
    :param date: 日
    :return: 第几天
    """
    days_of_month = [
        [31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31],
        [31, 29, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31]
    ][is_leap_year(year)]
    total = 0
    for index in range(month - 1):
        total += days_of_month[index]
    return total + date


def main():
    print(which_day(1980, 11, 28))
    print(which_day(1981, 12, 31))
    print(which_day(2018, 1, 1))
    print(which_day(2016, 3, 1))


if __name__ == '__main__':
    main()

演習6：印刷パスカルの三角形を。

回答：

def main():
    num = int(input('Number of rows: '))
    yh = [[]] * num
    for row in range(len(yh)):
        yh[row] = [None] * (row + 1)
        for col in range(len(yh[row])):
            if col == 0 or col == row:
                yh[row][col] = 1
            else:
                yh[row][col] = yh[row - 1][col] + yh[row - 1][col - 1]
            print(yh[row][col], end='\t')
        print()


if __name__ == '__main__':
    main()

統合されたケース

ケース1：色のボールを選択してください。

from random import randrange, randint, sample


def display(balls):
    """
    输出列表中的双色球号码
    """
    for index, ball in enumerate(balls):
        if index == len(balls) - 1:
            print('|', end=' ')
        print('%02d' % ball, end=' ')
    print()


def random_select():
    """
    随机选择一组号码
    """
    red_balls = [x for x in range(1, 34)]
    selected_balls = []
    selected_balls = sample(red_balls, 6)
    selected_balls.sort()
    selected_balls.append(randint(1, 16))
    return selected_balls


def main():
    n = int(input('机选几注: '))
    for _ in range(n):
        display(random_select())


if __name__ == '__main__':
    main()

説明：使用ランダムサンプルモジュール、上記の機能を実現するためには、リストから選択n個の要素を繰り返されることはありません。

統合されたケース2：ヨセフスの問題。

"""
《幸运的基督徒》
有15个基督徒和15个非基督徒在海上遇险，为了能让一部分人活下来不得不将其中15个人扔到海里面去，有个人想了个办法就是大家围成一个圈，由某个人开始从1报数，报到9的人就扔到海里面，他后面的人接着从1开始报数，报到9的人继续扔到海里面，直到扔掉15个人。由于上帝的保佑，15个基督徒都幸免于难，问这些人最开始是怎么站的，哪些位置是基督徒哪些位置是非基督徒。
"""


def main():
    persons = [True] * 30
    counter, index, number = 0, 0, 0
    while counter < 15:
        if persons[index]:
            number += 1
            if number == 9:
                persons[index] = False
                counter += 1
                number = 0
        index += 1
        index %= 30
    for person in persons:
        print('基' if person else '非', end='')


if __name__ == '__main__':
    main()

統合されたケース3：三目並べゲーム。

import os


def print_board(board):
    print(board['TL'] + '|' + board['TM'] + '|' + board['TR'])
    print('-+-+-')
    print(board['ML'] + '|' + board['MM'] + '|' + board['MR'])
    print('-+-+-')
    print(board['BL'] + '|' + board['BM'] + '|' + board['BR'])


def main():
    init_board = {
        'TL': ' ', 'TM': ' ', 'TR': ' ',
        'ML': ' ', 'MM': ' ', 'MR': ' ',
        'BL': ' ', 'BM': ' ', 'BR': ' '
    }
    begin = True
    while begin:
        curr_board = init_board.copy()
        begin = False
        turn = 'x'
        counter = 0
        os.system('clear')
        print_board(curr_board)
        while counter < 9:
            move = input('轮到%s走棋, 请输入位置: ' % turn)
            if curr_board[move] == ' ':
                counter += 1
                curr_board[move] = turn
                if turn == 'x':
                    turn = 'o'
                else:
                    turn = 'x'
            os.system('clear')
            print_board(curr_board)
        choice = input('再玩一局?(yes|no)')
        begin = choice == 'yes'


if __name__ == '__main__':
    main()

説明：からこの最後の場合：「クイック・スタートのプログラミングPythonは、自動化退屈な仕事をしてみましょう」の本（すぐにルーチン作業を自動化するのPythonでプログラミングをしたい人に基づいて本まだ良い選択を）、コードが実行します調整の少し。

---

私は公共の数の関心を歓迎し、「キーワード返信のPythonを贈り物両手があるだろう、」！！！私はあなたに成功したインタビューをしたいです！！！