Python电子教案6-1 组合数据类型.ppt

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1、第6节：组合数据类型组合数据类型概述计算机不仅对单个变量表示的数据进行处理，更通常情况，计算机需要对一组数据进行批量处理。一些例子包括：给定一组单词{python,data,function,list,loop}，计算并输出每个单词的长度；给定一个学院学生信息，统计一下男女生比例；一次实验产生了很多组数据，对这些大量数据进行分析；序列类型以单词统计问题为例，在计算一个单词长度之前，程序需要使用一个变量表示这个单词，对于一组单词，需要很多个变量。有两个解决方案：为每个单词分配一个变量，从变量命名上加以区分，例如：a01、a02

2、分别存储第一个、第二个元素；或者，采用一个数据结构存储这组数据，对每个元素采用索引加以区分，例如a表示这组元素，a[0]为该组第一个元素，a[1]为第二个元素。两个方案哪个更好呢？显然，第二个方案更好。假定单词数量是500个而不是5个，使用第一种方法将是灾难。此外，对每个元素单独定义变量，不利于循环操作。序列类型组合数据类型能够将多个同类型或不同类型的数据组织起来，通过单一的表示使数据操作更有序更容易。根据数据之间的关系，组合数据类型可以分为三类：序列类型、集合类型和映射类型。序列类型是一个元素向量，元素之间存在先后关系，通

3、过序号访问，元素之间不排他。集合类型是一个元素集合，元素之间无序，相同元素在集合中唯一存在。映射类型是“键-值”数据项的组合，每个元素是一个键值对，表示为(key,value)。序列类型在Python中，每一类组合数据类型都对应一个或多个具体的数据类型，结合本书章节安排，组合数据类型的分类构成如图6.1所示，其中加粗字体表示Python支持的具体数据类型。序列类型序列类型是一维元素向量，元素之间存在先后关系，通过序号访问。序列的基本思想和表示方法均来源于数学概念。在数学中，经常给每个序列一个名字，例如，n个数的序列S，可以表

4、示为：S=s0,s1,s2,….,sn-1当需要访问序列中某个特定值时，只需要通过下标标出即可。例如，需要找到第2个元素，即可通过s2获得。这种采用集合名字和下标相结合的表示方法可以简洁地表示序列运算，例如，对上述序列S求和可以表示为：序列类型由于元素之间存在顺序关系，所以序列中可以存在相同数值但位置不同的元素。序列类型支持成员关系操作符（in）、长度计算函数（len()）、分片（[]），元素本身也可以是序列类型。序列类型Python语言中有很多数据类型都是序列类型，其中比较重要的是：str（字符串）、tuple（元组）和l

5、ist（列表）。字符串（str）可以看成是单一字符的有序组合，属于序列类型。同时，由于字符串类型十分常用且单一字符串只表达一个含义，也被看作是基本数据类型。元组是包含0个或多个数据项的不可变序列类型。元组生成后是固定的，其中任何数据项不能替换或删除。列表则是一个可以修改数据项的序列类型，使用也最灵活序列类型序列类型序列类型有12个通用的操作符和函数序列类型操作符描述xins如果x是s的元素，返回True，否则返回Falsexnotins如果x不是s的元素，返回True，否则返回Falses+t连接s和ts*n或n*s将序列s

6、复制n次s[i]索引，返回序列的第i个元素s[i:j]分片，返回包含序列s第i到j个元素的子序列（不包含第j个元素）s[i:j:k]步骤分片，返回包含序列s第i到j个元素以j为步数的子序列len(s)序列s的元素个数（长度）min(s)序列s中的最小元素max(s)序列s中的最大元素s.index(x[,i[,j]])序列s中从i开始到j位置中第一次出现元素x的位置s.count(x)序列s中出现x的总次数元组（tuple）是序列类型中比较特殊的类型，因为它一旦创建就不能被修改。元组类型在表达固定数据项、函数多返回值、多变量

7、同步赋值、循环遍历等情况下十分有用。Python中元组采用逗号和圆括号（可选）来表示，例子如下。序列类型生成元组只需要使用逗号将元素隔离开即可，例如上例中的元组creature，也可以增加圆括号，但圆括号在不混淆语义的情况下不是必须的。一个元组可以作为另一个元组的元素，可以采用多级索引获取信息，例如元组color中包含了元组creature，可以用color[-1][2]获取对应元素值。元组除了用于表达固定数据项外，还常用于如下3种情况：函数多返回值、多变量同步赋值、循环遍历，例子如下序列类型序列类型集合类型与数学中集合的概

8、念一致，即包含0个或多个数据项的无序组合。集合中元素不可重复，元素类型只能是固定数据类型，例如：整数、浮点数、字符串、元组等，列表、字典和集合类型本身都是可变数据类型，不能作为集合的元素出现。Python编译器中界定固定数据类型与否主要考察类型是否能够进行哈希运算。能够进行哈希运算的类型，