元组的定义与使用

1、为什么需要元组

思考

如果想要存储多个数据，但是这些数据是不能修改的数据，怎么做？

答：列表？列表可以一次性存储多个数据，但是列表中的数据允许更改。

num_list = [10, 20, 30]num_list[0] = 100

那这种情况下，我们想要存储多个数据且数据不允许更改，应该怎么办呢？

答：使用元组，元组可以存储多个数据且元组内的数据是不能修改的。

2、元组的定义

元组特点：定义元组使用小括号，且使用逗号隔开各个数据，数据可以是不同的数据类型。

基本语法

# 多个数据元组tuple1 = (10, 20, 30)# 单个数据元组tuple2 = (10,)

注意：如果定义的元组只有一个数据，那么这个数据后面也要添加逗号，否则该变量的数据类型就不是元组了。

3、元组的相关操作方法

由于元组中的数据不允许直接修改，所以其操作方法大部分为查询方法。

案例1

访问元组中的某个元素

nums = (10, 20, 30)print(nums[2])

案例2

查找某个元素在元组中出现的位置，存在则返回索引下标，不存在则直接报错

nums = (10, 20, 30)print(nums.index(20))

案例3

统计某个元素在元组中出现的次数

nums = (10, 20, 30, 50, 30)print(nums.count(30))

案例4

len()方法主要就是求数据序列的长度，字符串、列表、元组

nums = (10, 20, 30, 50, 30)print(len(nums))

字典——Python中的查询神器

1、为什么需要字典

思考1

比如我们要存储一个人的信息，姓名：Tom，年龄：20周岁，性别：男，如何快速存储。

person = ['Tom', '20', '男']

思考2

在日常生活中，姓名、年龄以及性别同属于一个人的基本特征。但是如果使用列表对其进行存储，则分散为3个元素，这显然不合逻辑。我们有没有办法，将其保存在同一个元素中，姓名、年龄以及性别都作为这个元素的3个属性。

答：使用Python中的字典

2、Python中字典(dict)的概念

特点

符号为大括号（花括号） => {}

数据为键值对形式出现 => {key:value}，key：键名，value：值，在同一个字典中，key必须是唯一（类似于索引下标）

各个键值对之间用逗号隔开

基本语法

# 有数据字典dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}# 空字典dict2 = {}dict3 = dict()

3、字典的增操作

基本语法

字典名称[key] = value注：如果key存在则修改这个key对应的值；如果key不存在则新增此键值对。

案例

定义一个空字典，然后添加name、age以及address这样的3个key

# 1、定义一个空字典person = {}# 2、向字典中添加数据person['name'] = '刘备'person['age'] = 40person['address'] = '蜀中'# 3、使用print方法打印person字典print(person)

注意：列表、字典为可变类型

4、字典的删操作

del 字典名称[key]：删除指定元素

# 1、定义一个有数据的字典person = {'name':'王大锤', 'age':28, 'gender':'male', 'address':'北京市海淀区'}# 2、删除字典中的某个元素（如gender）del person['gender']# 3、打印字典print(person)

clear()方法：清空字典中的所有key

# 1、定义一个有数据的字典person = {'name':'王大锤', 'age':28, 'gender':'male', 'address':'北京市海淀区'}# 2、使用clear()方法清空字典person.clear()# 3、打印字典print(person)

5、字典的改操作

基本语法

字典名称[key] = value注：如果key存在则修改这个key对应的值；如果key不存在则新增此键值对。

案例：定义一个字典，里面有name、age以及address，修改address这个key的value值

# 1、定义字典person = {'name':'孙悟空', 'age': 600, 'address':'花果山'}# 2、修改字典中的数据（address）person['address'] = '东土大唐'# 3、打印字典print(person)

6、字典的查操作

查询方法：使用具体的某个key查询数据，如果未找到，则直接报错。

字典序列[key]

② 字典的相关查询方法

案例1

使用get获取字典中某个key的value值

# 1、定义一个字典cat = {'name':'Tom', 'age':5, 'address':'美国纽约'}# 2、获取字典的相关信息name = cat.get('name')age = cat.get('age')gender = cat.get('gender', 'male') # get(key, 默认值)address = cat.get('address')print(f'姓名：{name}，年龄：{age}，性别：{gender}，住址：{address}')

案例2

提取person字典中的所有key

# 1、定义一个字典person = {'name':'貂蝉', 'age':18, 'mobile':'13765022249'}# 2、提取字典中的name、age以及mobile属性print(person.keys())

案例3

提取person字典中的所有value值

# 1、定义一个字典person = {'name':'貂蝉', 'age':18, 'mobile':'13765022249'}# 2、提取字典中的貂蝉、18以及13765022249号码print(person.values())

案例4

使用items()方法提取数据

# 1、定义一个字典person = {'name':'貂蝉', 'age':18, 'mobile':'13765022249'}# 2、调用items方法获取数据，dict_items([('name', '貂蝉'), ('age', 18), ('mobile', '13765022249')])# print(person.items())# 3、结合for循环对字典中的数据进行遍历for key, value in person.items():print(f'{key}：{value}')

集合——求交集、并集、差集

1、什么是集合

集合（set）是一个无序的不重复元素序列。

去重无序

2、集合的定义

在Python中，我们可以使用一对花括号{}或者set()方法来定义集合，但是如果你定义的集合是一个空集合，则只能使用set()方法。

# 定义一个集合s1 = {10, 20, 30, 40, 50}print(s1)print(type(s1))# 定义一个集合：集合中存在相同的数据s2 = {'刘备', '曹操', '孙权', '曹操'}print(s2)print(type(s1))# 定义空集合s3 = {}s4 = set()print(type(s3)) # <class 'dict'>print(type(s4)) # <class 'set'>

3、集合操作的相关方法（增删查）

☆ 集合的增操作

add()方法

向集合中增加一个元素（单一）

students = set()students.add('李哲')students.add('刘毅')print(students)

update()方法

向集合中增加序列类型的数据（字符串、列表、元组、字典）

students = set()list1 = ['刘备', '关羽', '赵云']students.update(list1)print(students)

students = set()students.add('刘德华')students.add('黎明')# 使用update新增元素students.update('蔡徐坤')

☆ 集合的删操作

remove()方法

删除集合中的指定数据，如果数据不存在则报错。

discard()方法

删除集合中的指定数据，如果数据不存在也不会报错。

pop()方法

随机删除集合中的某个数据，并返回这个数据。

# 1、定义一个集合products = {'萝卜', '白菜', '水蜜桃', '奥利奥', '西红柿', '凤梨'}# 2、使用remove方法删除白菜这个元素products.remove('白菜')print(products)# 3、使用discard方法删除未知元素products.discard('玉米')print(products)# 4、使用pop方法随机删除某个元素del_product = products.pop()print(del_product)

☆ 集合中的查操作

in

判断某个元素是否在集合中，如果在，则返回True，否则返回False

not in

判断某个元素不在集合中，如果不在，则返回True，否则返回False

# 定义一个set集合s1 = {'刘帅', '英标', '高源'}# 判断刘帅是否在s1集合中if '刘帅' in s1:print('刘帅在s1集合中')else:print('刘帅没有出现在s1集合中')

集合的遍历操作

for i in 集合:print(i)

4、集合中的交集、并集与差集特性

在Python中，我们可以使用&来求两个集合的交集：

在Python中，我们可以使用|来求两个集合的并集：

在Python中，我们可以使用-来求两个集合的差集：

# 求集合中的交集、并集、差集s1 = {'刘备', '关羽', '张飞', '貂蝉'}s2 = {'袁绍', '吕布', '曹操', '貂蝉'}# 求两个集合中的交集print(s1 & s2)# 求两个集合中的并集print(s1 | s2)# 求连个集合中的差集print(s1 - s2)print(s2 - s1)

数据序列中的公共方法

1、什么是公共方法

所谓的公共方法就是支持大部分数据序列。

2、常见公共方法1

案例1

合并：+

# 1、+加号，代表两个序列之间的连接与整合str1 = 'hello'str2 = 'world'print(str1 + str2)# 2、定义两个列表，对其数据进行整合list1 = ['刘备', '关羽']list2 = ['诸葛亮', '赵云']print(list1 + list2)# 3、定义两个元组，对其数据进行整合tuple1 = (10, 20)tuple2 = (30, 40)print(tuple1 + tuple2)

案例2

复制：*

# 1、字符串与乘号的关系print('-' * 40)print('Python管理系统V1.0')print('-' * 40)# 2、列表与乘号的关系list1 = ['*']print(list1 * 10)# 3、元组与乘号的关系tuple1 = (10, )print(tuple1 * 10)

案例3

in与not in方法

ips = ['192.168.10.11', '10.1.1.100', '172.15.184.31']if '10.1.1.100' in ips:print('列表中元素已存在')else:print('列表中元素不存在')

3、常见公共方法2

案例1

len()获取字符串、列表、元组、字典、集合的长度

# 定义一个字符串str1 = 'hello world'print(f'字符串的长度为{len(str1)}')# 定义一个列表list1 = [10, 20, 30, 40, 50]print(f'列表的长度为{len(list1)}')# 定义一个字典dict1 = {'name':'哆啦A梦', 'gender':'male', 'address':'东京'}print(f'字典的长度为{len(dict1)}')

案例2

del方法，用于删除序列中指定的元素（根据索引下标）

# 定义一个列表list1 = ['吕布', '董卓', '貂蝉']# 使用del方法删除董卓del list1[1]print(list1)# 定义一个字典dict1 = {'name':'白龙马', 'age':23, 'address':'东海龙宫'}# 使用del方法删除agedel dict1['age']print(dict1)

案例3

求某个序列中元素的最大值和最小值

num1 = int(input('请输入第一个数：'))num2 = int(input('请输入第二个数：'))num3 = int(input('请输入第三个数：'))list1 = [num1, num2, num3]max_num = max(list1)min_num = min(list1)print(f'最大值：{max_num}')print(f'最小值：{min_num}')

案例4

enumerate()，把一个序列类型的数据构造成 k e y : v a l u e key:value key:value结构，然后结合for循环进行遍历

list1 = [10, 20, 30, 40, 50]n = 1for i in list1:print(f'第{n}个数：{i}')n += 1print('-' * 40)for key, value in enumerate(list1):print(f'第{key+1}个数：{value}')

4、序列类型之间的相互转换

list()方法

把某个序列类型的数据转化为列表

# 1、定义元组类型的序列tuple1 = (10, 20, 30)print(list(tuple1))# 2、定义一个集合类型的序列set1 = {'a', 'b', 'c', 'd'}print(list(set1))# 3、定义一个字典dict1 = {'name':'刘备', 'age':18, 'address':'蜀中'}print(list(dict1))

tuple()方法

把某个序列类型的数据转化为元组

# 定义一个列表类型的数据list1 = ['a', 'b', 'c', 'd']print(tuple(list1))# 定义一个集合类型的数据set1 = {10, 20, 30, 40}print(tuple(set1))

set()方法

将某个序列转换成集合，但是要注意两件事：

集合可以快速完成列表去重集合不支持下标

# 定义一个列表类型的数据list1 = ['a', 'b', 'c', 'd', 'a']print(set(list1))# 定义一个元组类型的数据tuple1 = (10, 20, 30, 40)print(set(tuple1))

列表集合字典推导式

1、什么是推导式

推导式comprehensions（又称解析式），是Python的一种独有特性。推导式是可以从一个数据序列构建另一个新的数据序列（一个有规律的列表或控制一个有规律列表）的结构体。 共有三种推导：列表推导式、集合推导式、字典推导式。

例如：可以通过推导式从一个列表 [ 1 , 2 , 3 ] [1, 2, 3] [1,2,3]构建出另一个列表 [ 1 , 4 , 9 ] [1, 4, 9] [1,4,9]。

2、为什么需要推导式

案例

使用while循环创建一个0-9的列表：

# 初始化计数器i = 0list1 = []# 编写循环条件while i <= 9:list1.append(i)# 更新计数器i += 1print(list1)

使用for循环：

list1 = []# 编写for循环for i in range(0, 10):list1.append(i)print(list1)

思考：我们能不能把以上代码简化为一行代码搞定这个程序呢？

答：可以，使用推导式。

3、列表推导式

基本语法

变量名 = [表达式 for 变量 in 列表 for 变量 in 列表]变量名 = [表达式 for 变量 in 列表 if 条件]

案例

定义0-9之间的列表

list1 = []for i in range(10):list1.append(i)print(list1)

列表推导式

list1 = [i for i in range(10)]print(list1)

执行原理

[i for i in range(10)]

列表推导式先运行表达式右边的内容：

当第一次遍历时：i = 0，其得到变量i的结果后，会放入最左侧的变量i中，这个时候列表中就是[0]当第二次遍历时：i = 1，其得到变量i的结果后，会追加最左侧的变量i中，这个时候列表中就是[0, 1]…当最后一次遍历时：i = 9，其得到变量i的结果后，会追加最左侧的变量i中，这个时候列表中就是[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

4、列表推导式 + if条件判断

在使用列表推导式时候，我们除了可以使用for循环，其实我们还可以在其遍历的过程中，引入if条件判断。

#变量 = [表达式 for 临时变量 in 序列 if 条件判断]#等价于for 临时变量 in 序列:if 条件判断

案例

生成0-9之间的偶数（i%2 == 0）序列

list1 = [i for i in range(10) if i % 2 == 0]print(list1)

5、for循环嵌套列表推导式

for 临时变量 in range(n):for 临时变量 in range(n):

基本语法

变量 = [表达式 for 临时变量 in 序列 for 临时变量 in 序列]

案例

创建列表： [(1, 0), (1, 1), (1, 2), (2, 0), (2, 1), (2, 2)]

for循环嵌套实现：

list1 = []# 外层循环for i in range(1, 3):# 内层循环for j in range(0, 3):tuple1 = (i, j)list1.append(tuple1)print(list1)

列表推导式：

list1 = [(i, j) for i in range(1, 3) for j in range(0, 3)]print(list1)

6、字典推导式

思考

有如下两个列表，如何快速合并为一个字典？

list1 = ['name', 'age', 'gender']list2 = ['Tom', 20, 'male']person = {'name':'Tom', 'age':20, 'gender':'male'}

答：使用字典推导式。字典推导式列表推导式思想的延续，语法差不多，只不过产生的是字典而已。

基本语法

变量 = {key:value for key,value in 序列}

字典推导式作用

快速合并列表为字典或提取字典中目标数据。

案例1

创建一个字典：字典key是1-5数字，value是这个数字的2次方。

# dict1 = {1:1, 2:4, 3:9, 4:16, 5:25}dict1 = {i:i**2 for i in range(1,6)}print(dict1)

案例2

把两个列表合并为一个字典

list1 = ['name', 'age', 'gender']list2 = ['Tom', 20, 'male']# 结果：person = {'name':'Tom', 'age':20, 'gender':'male'}person = {list1[i]:list2[i] for i in range(len(list1))}print(person)

案例3

提取字典中目标数据

counts = {'MBP': 268, 'HP': 125, 'DELL': 201, 'Lenovo': 199, 'ACER': 99}# 需求：提取上述电脑数量大于等于200的字典数据counts = {key:value for key, value in counts.items() if value >= 200}print(counts)

7、集合推导式

集合推导式跟列表推导式非常相似，唯一区别在于用{ }代替[ ]。

思考：为什么需要集合推导式，列表推导式不香么？

答：集合的最大特点就是去重

需求

创建一个集合，数据为下方列表的2次方。

list1 = [1, 1, 2]set1 = {1, 4}

推导式

list1 = [1, 1, 2]set1 = {i**2 for i in list1}print(set1)

作业

编写通讯录管理系统

必须手工完成编写，只需要实现增加、删除、退出功能。

# 输出程序功能菜单print('-' * 40)print("欢迎使用学生通讯管理系统v1.0")print("[1] 增加学员信息")print("[2] 删除学员信息")print("[3] 打印学员信息")print("[4] 退出系统")print('-' * 40)students = []while True:n = int(input("请重新输入要操作的编号[1 - 4]："))if n == 1:code = input("请输入学员学号：")name = input("请输入学员姓名：")tel = input("请输入学员电话：")s = {"code": code, "name": name, "tel": tel}students.append(s)print(students)elif n == 2:code = input("请输入待删除的学号：")# 遍历列表，查找待删除的学员for s in students:if s["code"] == code:students.remove(s)print("删除成功")breakelse:print("没有该学号的学生，删除失败！")elif n == 3:for x in students:print("学号：%s\t姓名：%s\t电话：%s\n" % (x["code"], x["name"], x["tel"]))elif n == 4:print('欢迎使用学生通讯管理系统v1.0')breakelse:print('输入错误，请重新输入要操作的编号')