本節要介紹的是Python里面常用的幾種數據結構。通常情況下，聲明一個變量只保存一個值是遠遠不夠的，我們需要將一組或多組數據進行存儲、查詢、排序等操作，本節介紹的Python內置的數據結構可以滿足大多數情況下的需求。這一部分的知識點比較多，而且較為零散，需要認真學習。
2.3.1字符串
字符串是Python中最常用的數據類型。我們可以使用引號('或")來創建字符串。
創建字符串很簡單，只要為變量分配一個值即可。例如：
var1='Hello World!'
var2="Python Runoob"
Python訪問字符串中的值
Python不支持單字符類型，單字符也在Python也是作為一個字符串使用。
Python訪問子字符串，可以使用方括號來截取字符串，如下實例：
var1='Hello World!'
var2="Python Runoob"
print"var1[0]: ",var1[0]
print"var2[1:5]: ",var2[1:5]
以上實例執行結果：
圖2
Python字符串更新
你可以對已存在的字符串進行修改，并賦值給另一個變量，如下實例：
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
var1='Hello World!'
print"更新字符串:- ",var1[:6]+'Runoob!'
運行結果如下：
圖3
Python轉義字符
在需要在字符中使用特殊字符時，python用反斜杠(\)轉義字符。如下表：
轉義字符
描述
\(在行尾時)
續行符
\\
反斜杠符號
\'
單引號
\"
雙引號
\a
響鈴
\b
退格(Backspace)
\e
轉義
\000
空
\n
換行
\v
縱向制表符
\t
橫向制表符
\r
回車
\f
換頁
\oyy
八進制數，yy代表的字符，例如：\o12代表換行
\xyy
十六進制數，yy代表的字符，例如：\x0a代表換行
\other
其它的字符以普通格式輸出
Python字符串運算符
下表實例變量a值為字符串"Hello"，b變量值為"Python"：
操作符
描述
實例
+
字符串連接
a + b輸出結果：HelloPython
*
重復輸出字符串
a*2輸出結果：HelloHello
[]
通過索引獲取字符串中字符
a[1]輸出結果e
[ : ]
截取字符串中的一部分
a[1:4]輸出結果ell
in
成員運算符-如果字符串中包含給定的字符返回True
H in a輸出結果1
not in
成員運算符-如果字符串中不包含給定的字符返回True
M not in a輸出結果1
r/R
原始字符串-原始字符串：所有的字符串都是直接按照字面的意思來使用，沒有轉義特殊或不能打印的字符。原始字符串除在字符串的第一個引號前加上字母"r"（可以大小寫）以外，與普通字符串有著幾乎完全相同的語法。
print r'\n'輸出\n和print R'\n'輸出\n
%
格式字符串
請看下一章節
實例如下：
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
a="Hello"
b="Python"
print"a + b輸出結果：",a+b
print"a * 2輸出結果：",a*2
print"a[1]輸出結果：",a[1]
print"a[1:4]輸出結果：",a[1:4]
if("H"ina):
print"H在變量a中"
else:
print"H不在變量a中"
if("M"notina):
print"M不在變量a中"
else:
print"M在變量a中"
printr'\n'
printR'\n'
以上程序執行結果為：
圖4
Python字符串格式化
Python支持格式化字符串的輸出。盡管這樣可能會用到非常復雜的表達式，但最基本的用法是將一個值插入到一個有字符串格式符%s的字符串中。
在Python中，字符串格式化使用與C中sprintf函數一樣的語法。
比如下面的代碼：
#!/usr/bin/python
print"My name is %s and weight is %d kg!"%('Zara',21)
運行結果為：
圖5
python字符串格式化符號一覽表:
符號
描述
%c
格式化字符及其ASCII碼
%s
格式化字符串
%d
格式化整數
%u
格式化無符號整型
%o
格式化無符號八進制數
%x
格式化無符號十六進制數
%X
格式化無符號十六進制數（大寫）
%f
格式化浮點數字，可指定小數點后的精度
%e
用科學計數法格式化浮點數
%E
作用同%e，用科學計數法格式化浮點數
%g
%f和%e的簡寫
%G
%f和%E的簡寫
%p
用十六進制數格式化變量的地址
格式化操作符輔助指令:
符號
功能
*
定義寬度或者小數點精度
-
用做左對齊
+
在正數前面顯示加號( + )
在正數前面顯示空格
#
在八進制數前面顯示零('0')，在十六進制前面顯示'0x'或者'0X'(取決于用的是'x'還是'X')
0
顯示的數字前面填充'0'而不是默認的空格
%
'%%'輸出一個單一的'%'
(var)
映射變量(字典參數)
m.n.
m是顯示的最小總寬度,n是小數點后的位數(如果可用的話)
Python三引號（triple quotes）
python中三引號可以將復雜的字符串進行復制，python三引號允許一個字符串跨多行，字符串中可以包含換行符、制表符以及其他特殊字符。
三引號的語法是一對連續的單引號或者雙引號（通常都是成對的用）。
例如：
#三引號
hi = '''hi
there'''
print hi
運行結果如下：
圖6
Unicode字符串
Python中定義一個Unicode字符串和定義一個普通字符串一樣簡單：
s2=u'Hello World !';
print s2引號前小寫的"u"表示這里創建的是一個Unicode字符串。如果你想加入一個特殊字符，可以使用Python的Unicode-Escape編碼。如下例所示：
s3=u'Hello\u0020World !'
print s3
python的字符串內建函數
字符串方法是從python1.6到2.0慢慢加進來的——它們也被加到了Jython中。
這些方法實現了string模塊的大部分方法，如下表所示列出了目前字符串內建支持的方法，所有的方法都包含了對Unicode的支持，有一些甚至是專門用于Unicode的。
方法
描述
把字符串的第一個字符大寫
返回一個原字符串居中,并使用空格填充至長度width的新字符串
string.count(str, beg=0, end=len(string))
返回str在string里面出現的次數，如果beg或者end指定則返回指定范圍內str出現的次數
string.decode(encoding='UTF-8', errors='strict')
以encoding指定的編碼格式解碼string，如果出錯默認報一個ValueError的異常，除非errors指定的是'ignore'或者'replace'
string.encode(encoding='UTF-8', errors='strict')
以encoding指定的編碼格式編碼string，如果出錯默認報一個ValueError的異常，除非errors指定的是'ignore'或者'replace'
string.endswith(obj, beg=0, end=len(string))
檢查字符串是否以obj結束，如果beg或者end指定則檢查指定的范圍內是否以obj結束，如果是，返回True,否則返回False.
把字符串string中的tab符號轉為空格，tab符號默認的空格數是8。
string.find(str, beg=0, end=len(string))
檢測str是否包含在string中，如果beg和end指定范圍，則檢查是否包含在指定范圍內，如果是返回開始的索引值，否則返回-1
string.index(str, beg=0, end=len(string))
跟find()方法一樣，只不過如果str不在string中會報一個異常.
如果string至少有一個字符并且所有字符都是字母或數字則返
回True,否則返回False
如果string至少有一個字符并且所有字符都是字母則返回True,
否則返回False
如果string只包含十進制數字則返回True否則返回False.
如果string只包含數字則返回True否則返回False.
如果string中包含至少一個區分大小寫的字符，并且所有這些(區分大小寫的)字符都是小寫，則返回True，否則返回False
如果string中只包含數字字符，則返回True，否則返回False
如果string中只包含空格，則返回True，否則返回False.
如果string是標題化的(見title())則返回True，否則返回False
如果string中包含至少一個區分大小寫的字符，并且所有這些(區分大小寫的)字符都是大寫，則返回True，否則返回False
以string作為分隔符，將seq中所有的元素(的字符串表示)合并為一個新的字符串
返回一個原字符串左對齊,并使用空格填充至長度width的新字符串
轉換string中所有大寫字符為小寫.
截掉string左邊的空格
string.maketrans(intab, outtab])
maketrans()方法用于創建字符映射的轉換表，對于接受兩個參數的最簡單的調用方式，第一個參數是字符串，表示需要轉換的字符，第二個參數也是字符串表示轉換的目標。
返回字符串STR中最大的字母。
返回字符串STR中最小的字母。
有點像find()和split()的結合體,從str出現的第一個位置起,把字符串string分成一個3元素的元組(string_pre_str,str,string_post_str),如果string中不包含str則string_pre_str == string.
string.replace(str1, str2,? num=string.count(str1))
把string中的str1替換成str2,如果num指定，則替換不超過num次.
string.rfind(str, beg=0,end=len(string) )
類似于find()函數，不過是從右邊開始查找.
string.rindex( str, beg=0,end=len(string))
類似于index()，不過是從右邊開始.
返回一個原字符串右對齊,并使用空格填充至長度width的新字符串
string.rpartition(str)
類似于partition()函數,不過是從右邊開始查找.
刪除string字符串末尾的空格.
string.split(str="", num=string.count(str))
以str為分隔符切片string，如果num有指定值，則僅分隔num個子字符串
string.splitlines(num=string.count('\n'))
按照行分隔，返回一個包含各行作為元素的列表，如果num指定則僅切片num個行.
string.startswith(obj, beg=0,end=len(string))
檢查字符串是否是以obj開頭，是則返回True，否則返回False。如果beg和end指定值，則在指定范圍內檢查.
在string上執行lstrip()和rstrip()
翻轉string中的大小寫
返回"標題化"的string,就是說所有單詞都是以大寫開始，其余字母均為小寫(見istitle())
根據str給出的表(包含256個字符)轉換string的字符,
要過濾掉的字符放到del參數中
轉換string中的小寫字母為大寫
返回長度為width的字符串，原字符串string右對齊，前面填充0
isdecimal()方法檢查字符串是否只包含十進制字符。這種方法只存在于unicode對象。
2.3.2列表
序列是Python中最基本的數據結構。序列中的每個元素都分配一個數字-它的位置，或索引，第一個索引是0，第二個索引是1，依此類推。
Python有6個序列的內置類型，但最常見的是列表和元組。序列都可以進行的操作包括索引，切片，加，乘，檢查成員。此外，Python已經內置確定序列的長度以及確定最大和最小的元素的方法。列表是最常用的Python數據類型，它可以作為一個方括號內的逗號分隔值出現。列表的數據項不需要具有相同的類型
創建一個列表，只要把逗號分隔的不同的數據項使用方括號括起來即可。如下所示：
list1=['physics','chemistry',1997,2000];
list2=[1,2,3,4,5];
list3=["a","b","c","d"];
與字符串的索引一樣，列表索引從0開始。列表可以進行截取、組合等。
訪問列表中的值
使用下標索引來訪問列表中的值，同樣你也可以使用方括號的形式截取字符，如下所示：
#!/usr/bin/python
list1=['physics','chemistry',1997,2000];
list2=[1,2,3,4,5,6,7];
print"list1[0]: ",list1[0]
print"list2[1:5]: ",list2[1:5]
運行結果如下：
圖7
更新列表
你可以對列表的數據項進行修改或更新，你也可以使用append()方法來添加列表項，如下所示：
#!/usr/bin/python
list=['physics','chemistry',1997,2000];
print"Value available at index 2 : "
printlist[2];
list[2]=2001;
print"New value available at index 2 : "
printlist[2];
運行結果如下：
圖8
刪除列表元素
可以使用del語句來刪除列表的的元素，如下所示：
#!/usr/bin/python
list1=['physics','chemistry',1997,2000];
printlist1;
dellist1[2];
print"After deleting value at index 2 : "
printlist1;
運行結果如下：
圖9
Python列表腳本操作符
列表對+和*的操作符與字符串相似。+號用于組合列表，*號用于重復列表。
如下所示：
Python表達式
結果
描述
len([1, 2, 3])
3
長度
[1, 2, 3] + [4, 5, 6]
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
組合
['Hi!'] * 4
['Hi!', 'Hi!', 'Hi!', 'Hi!']
重復
3 in [1, 2, 3]
True
元素是否存在于列表中
for x in [1, 2, 3]: print x,
1 2 3
迭代
Python列表截取
Python的列表截取與字符串操作類型，如下所示：
L=['spam','Spam','SPAM!']
操作：
Python表達式
結果
描述
L[2]
'SPAM!'
讀取列表中第三個元素
L[-2]
'Spam'
讀取列表中倒數第二個元素
L[1:]
['Spam', 'SPAM!']
從第二個元素開始截取列表
Python列表函數&方法
Python包含以下函數:
序號
函數
1
比較兩個列表的元素
2
列表元素個數
3
返回列表元素最大值
4
返回列表元素最小值
5
將元組轉換為列表
Python包含以下方法:
序號
方法
1
在列表末尾添加新的對象
2
統計某個元素在列表中出現的次數
3
在列表末尾一次性追加另一個序列中的多個值（用新列表擴展原來的列表）
4
從列表中找出某個值第一個匹配項的索引位置
5
將對象插入列表
6
移除列表中的一個元素（默認最后一個元素），并且返回該元素的值
7
移除列表中某個值的第一個匹配項
8
反向列表中元素
9
對原列表進行排序
2.3.4元組
Python的元組與列表類似，不同之處在于元組的元素不能修改。
元組使用小括號，列表使用方括號。
元組創建很簡單，只需要在括號中添加元素，并使用逗號隔開即可。
如下代碼：
tup1 = ('physics', 'chemistry', 1997, 2000);
tup2 = (1, 2, 3, 4, 5 );
tup3 = "a", "b", "c", "d";
創建空元組
tup1 = ();
元組中只包含一個元素時，需要在元素后面添加逗號
tup1 = (50,);
元組與字符串類似，下標索引從0開始，可以進行截取，組合等。
訪問元組
元組可以使用下標索引來訪問元組中的值，如下實例:
#!/usr/bin/python
tup1 = ('physics', 'chemistry', 1997, 2000);
tup2 = (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 );
print "tup1[0]: ", tup1[0]
print "tup2[1:5]: ", tup2[1:5]
運行結果如下：
圖10
修改元組
元組中的元素值是不允許修改的，但我們可以對元組進行連接組合，如下實例:
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
tup1 = (12, 34.56);
tup2 = ('abc', 'xyz');
#以下修改元組元素操作是非法的。
# tup1[0] = 100;
#創建一個新的元組
tup3 = tup1 + tup2;
print tup3;
運行結果如下：
圖11
刪除元組
元組中的元素值是不允許刪除的，但我們可以使用del語句來刪除整個元組，如下實例:
#!/usr/bin/python
tup = ('physics', 'chemistry', 1997, 2000);
print tup;
del tup;
print "After deleting tup : "
print tup;
以上實例元組被刪除后，運行結果如下：
圖12
元組運算符
與字符串一樣，元組之間可以使用+號和*號進行運算。這就意味著他們可以組合和復制，運算后會生成一個新的元組。
Python表達式
結果
描述
len((1, 2, 3))
3
計算元素個數
(1, 2, 3) + (4, 5, 6)
(1, 2, 3, 4, 5, 6)
連接
['Hi!'] * 4
['Hi!', 'Hi!', 'Hi!', 'Hi!']
復制
3 in (1, 2, 3)
True
元素是否存在
for x in (1, 2, 3): print x,
1 2 3
迭代
元組索引，截取
因為元組也是一個序列，所以我們可以訪問元組中的指定位置的元素，也可以截取索引中的一段元素，如下所示：
元組：
L = ('spam', 'Spam', 'SPAM!')
Python表達式
結果
描述
L[2]
'SPAM!'
讀取第三個元素
L[-2]
'Spam'
反向讀取；讀取倒數第二個元素
L[1:]
('Spam', 'SPAM!')
截取元素
無關閉分隔符
任意無符號的對象，以逗號隔開，默認為元組，如下實例：
#!/usr/bin/python
print 'abc', -4.24e93, 18+6.6j, 'xyz';
x, y = 1, 2;
print "Value of x , y : ", x,y;
運行結果如下：
圖13
元組內置函數
Python元組包含了以下內置函數：
序號
方法及描述
1
比較兩個元組元素。
2
計算元組元素個數。
3
返回元組中元素最大值。
4
返回元組中元素最小值。
5
將列表轉換為元組。
2.3.5字典
字典是另一種可變容器模型，且可存儲任意類型對象。
字典的每個鍵值(key=>value)對用冒號(:)分割，每個對之間用逗號(,)分割，整個字典包括在花括號({})中,格式如下所示：
d={key1:value1,key2:value2}
鍵必須是唯一的，但值則不必。
值可以取任何數據類型，但鍵必須是不可變的，如字符串，數字或元組。
一個簡單的字典實例：
dict={'Alice':'2341','Beth':'9102','Cecil':'3258'}
也可如此創建字典：
dict1={'abc':456};
dict2={'abc':123,98.6:37};
訪問字典里的值
把相應的鍵放入熟悉的方括弧，如下實例:
#!/usr/bin/python
dict={'Name':'Zara','Age':7,'Class':'First'};
print"dict['Name']: ",dict['Name'];
print"dict['Age']: ",dict['Age'];
運行結果如下：
圖14
如果用字典里沒有的鍵訪問數據，會輸出錯誤：
dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'};
print "dict['Name']: ", dict['Name'];
print "dict['Age']: ", dict['Age'];
print dict['Xuanhun']
運行結果如下：
圖15
修改字典
向字典添加新內容的方法是增加新的鍵/值對，修改或刪除已有鍵/值對如下實例:
#!/usr/bin/python
dict={'Name':'Zara','Age':7,'Class':'First'};
dict['Age']=8;# update existing entry
dict['School']="DPS School";# Add new entry
print"dict['Age']: ",dict['Age'];
print"dict['School']: ",dict['School'];
運行結果如下：
圖16
刪除字典元素
能刪單一的元素也能清空字典，清空只需一項操作。
顯示刪除一個字典用del命令，如下實例：
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
dict={'Name':'Zara','Age':7,'Class':'First'};
deldict['Name'];#刪除鍵是'Name'的條目
dict.clear();#清空詞典所有條目
deldict;#刪除詞典
print"dict['Age']: ",dict['Age'];
print"dict['School']: ",dict['School'];
但這會引發一個異常，因為用del后字典不再存在：
圖17
字典鍵的特性
字典值可以沒有限制地取任何python對象，既可以是標準的對象，也可以是用戶定義的，但鍵不行。
兩個重要的點需要記住：
1）不允許同一個鍵出現兩次。創建時如果同一個鍵被賦值兩次，后一個值會被記住，如下實例：
#!/usr/bin/python
dict={'Name':'Zara','Age':7,'Name':'Manni'};
print"dict['Name']: ",dict['Name'];
以上實例輸出結果：
dict['Name']:Manni
2）鍵必須不可變，所以可以用數字，字符串或元組充當，所以用列表就不行，如下實例：
#!/usr/bin/python
dict={['Name']:'Zara','Age':7};
print"dict['Name']: ",dict['Name'];
運行結果如下：
圖18
字典內置函數&方法
Python字典包含了以下內置函數：
序號
函數及描述
1
比較兩個字典元素。
2
計算字典元素個數，即鍵的總數。
3
輸出字典可打印的字符串表示。
4
返回輸入的變量類型，如果變量是字典就返回字典類型。
Python字典包含了以下內置方法：
序號
函數及描述
1
刪除字典內所有元素
2
返回一個字典的淺復制
3
創建一個新字典，以序列seq中元素做字典的鍵，val為字典所有鍵對應的初始值
4
radiansdict.get(key, default=None)
返回指定鍵的值，如果值不在字典中返回default值
5
如果鍵在字典dict里返回true，否則返回false
6
以列表返回可遍歷的(鍵,值)元組數組
7
以列表返回一個字典所有的鍵
8
radiansdict.setdefault(key, default=None)
和get()類似,但如果鍵不存在于字典中，將會添加鍵并將值設為default
9
把字典dict2的鍵/值對更新到dict里
10
以列表返回字典中的所有值
2.3.6集合
把不同元素放在一起就組成了集合，集合的成員被稱為集合元素。Python的集合和數學的結合在概念和操作上基本相同。Python提供了兩種集合：可變集合和不可變集合。
創建集合
我們先看下面創建集合的代碼。
#!/usr/bin/python
# -*- coding: UTF-8 -*-
s1=set('abcdde')
s2=set([1,2,3,4,5])
s3 = frozenset("xuanhun")
print type(s1)
print type(s3)
print s2
運行結果如下：
圖19
訪問集合
由于集合本身是無序的，所以不能為集合創建索引或切片操作，只能循環遍歷或使用in、not in來訪問或判斷集合元素。
接上面的代碼，添加一個循環輸出集合內容的代碼，如下所示。
圖20
從上圖的結果，我們可以看到集合無序，無重復元素的特性。
更新集合
可使用以下內建方法來更新（只有可變集合才能被更新）：
s.add()
s.update()
s.remove()
下面的代碼測試了集合的添加和刪除操作：
s2=set([1,2,3,4,5])
print s2
s2.add("j")
s2.remove(3)
print s2
運行結果如下：
圖21
聯合(|)
聯合(union)操作與集合的OR操作其實等價的，聯合符號有個等價的方法，union()。
測試代碼如下：
s1=set('abcdde')
s2=set([1,2,3,4,5])
s4=s1|s2
print s4
運行結果如下：
圖22
交集(&)
與集合AND等價，交集符號的等價方法是intersection()。
>>> s1&s2
set(['n'])
>>> s1.intersection(s2)
set(['n'])
差集
等價方法是difference()。
>>> s1-s2
set(['i','b','e','g'])
>>> s1.difference(s2)
set(['i','b','e','g'])
2.3.7小結
基本類型和和基本數據結構我們都介紹完畢了，是時候寫點更“復雜”的代碼了，下一節給大家介紹基本的條件判斷和循環。
