python 中的序列

序列概述

Python 內置了多種序列，比如列表、元組和字符串。

列表和元組的主要不同在于：列表是可以修改的，而元組不可以。

在需要處理一系列值時，序列很有用。在數據庫中，你可能使用序列來表示人，其中第一個元素為姓名，第二個元素為年齡。如果使用列表來表示，將類似于下面這樣：

>>> edward = ['Edward Gumby', 42]

要點是：所有元素都放在方括號內，并用逗號隔開。

有的人喜歡把列表看成是 C 語言中的數組。它們確實有相似性，但請你注意：C 語言中的數組都是相同類型的元素，而 Python 的列表可以是不同類型的元素。

序列內還可以包含其他序列，比如：

>>> edward = ['Edward Gumby', 42] >>> john = ['John Smith', 50] >>> database = [edward, john] >>> database [['Edward Gumby', 42], ['John Smith', 50]]

注意

Python支持一種數據結構的基本概念，叫做“容器”（container）。容器基本上就是可包含其他對象的對象。兩種主要的容器是序列（如列表和元組）和映射（如字典）。在序列中，每個元素都有編號，而在映射中，每個元素都有鍵。有一種既不是序列也不是映射的容器，它就是集合（set）。

通用的序列操作

有幾種操作適用于所有序列，這些操作是索引、切片、相加、相乘、成員資格檢查和迭代等。另外，Python 還提供了一些內置函數，可用于確定序列的長度以及找出序列中最大和最小的元素。

索引（indexing）

序列中的所有元素都有編號——從0開始遞增。你可像下面這樣使用編號來訪問各個元素：

>>> greeting = 'Hello' >>> greeting[0] 'H'

其實這和 C 語言中的字符串很像。

字符串就是由字符組成的序列。索引0指向第一個元素，這里為字母H。不同于其他一些語言，Python 沒有專門用于表示字符的類型，因此一個字符就是只包含一個元素的字符串。

當你使用負數索引時，Python 將從右（即從最后一個元素）開始往左數，因此 -1 是最后一個元素的位置。

>>> greeting[-1] 'o'

對于字符串字面量（以及其他的序列字面量），可直接對其執行索引操作，無需先將其賦給變量。

>>> 'Hello'[1] 'e'

其實在 C 語言中也可以這樣，比如：

#include <stdio.h>int main(void) {printf("%c\r\n", "HelloWorld"[1]);return 0; }

以上這段代碼的運行結果是：

e

如果函數調用返回一個序列，可直接對其執行索引操作。例如，如果你只想獲取用戶輸入的年份的第4位，可這樣做：

In [3]: fourth = input("Year : ")[3] Year : 1998In [4]: fourth Out[4]: '8'

以上操作是在 ipython 中演示的，ipython 是什么呢？

IPython provides a rich architecture for interactive computing with:

• A powerful interactive shell.
• A kernel for Jupyter.
• Support for interactive data visualization and use of GUI toolkits.
• Flexible, embeddable interpreters to load into your own projects.
• Easy to use, high performance tools for parallel computing.

? —— 摘自 https://ipython.org/

切片（slicing）

除了使用索引來訪問單個元素外，還可使用切片（slicing）來訪問特定范圍內的元素。為此，可使用兩個索引，并用冒號分隔，比如

In [5]: nums=[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]In [6]: nums[3:6] Out[6]: [4, 5, 6]In [7]: nums[0:1] Out[7]: [1]

注意：第一個索引是包含的第一個元素的編號，但第二個索引是切片后余下的第一個元素的編號。

簡而言之，你提供兩個索引來指定切片的邊界，其中第一個索引指定的元素包含在切片內，但第二個索引指定的元素不包含在切片內。

利用簡寫

假設你要訪問前述列表 nums 中的最后三個元素，可以這樣寫：

>>> nums[7:10] [8, 9, 10]

在這里，索引10指的是第11個元素，雖然它并不存在，但確實是到達最后一個元素后再前進一步的位置。

切片中也可使用負數索引。

>>> nums[-3:-1] [8, 9]

然而，這樣好像無法包含最后一個元素。如果使用索引0，即到達列表末尾后再前進一步所處的位置，結果將如何呢？

在 ipython 中的結果如下：

In [5]: nums[-3:0] Out[5]: []

結果并不是你想要的。事實上，執行切片操作時，如果第一個索引指定的元素位于第二個索引指定的元素后面（在這里，倒數第3個元素位于第1個元素后面），結果就為空序列。

還好，我們可以使用一種簡寫：如果切片結束于序列末尾，可省略第二個索引。

In [6]: nums[-3:] Out[6]: [8, 9, 10]

同理，如果切片始于序列開頭，可省略第一個索引。

In [7]: nums[:3] Out[7]: [1, 2, 3]

要復制整個序列，可將兩個索引都省略，在方括號內只留一個冒號。

In [8]: nums[:] Out[8]: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

步長

執行切片操作時，你顯式或隱式地指定起點和終點，但通常省略了另一個參數，即步長。默認步長為1。這意味著從一個元素移到下一個元素，因此切片包含起點和終點之間的所有元素。

In [9]: nums[0:10:1] Out[9]: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

如果指定的步長大于1，將跳過一些元素。例如，步長為2時，將從起點和終點之間每隔一個元素提取一個元素。

In [10]: nums[0:10:2] Out[10]: [1, 3, 5, 7, 9]In [11]: nums[0:10:3] Out[11]: [1, 4, 7, 10]

顯式地指定步長時，也可使用前述簡寫。例如，要從序列中每隔3個元素提取1個，只需提供步長4即可。

In [12]: nums[::4] Out[12]: [1, 5, 9]

當然，步長不能為0，否則無法向前移動。

In [14]: nums[1:7:0] --------------------------------------------------------------------------- ValueError Traceback (most recent call last) <ipython-input-14-7219eb36c975> in <module>() ----> 1 nums[1:7:0]ValueError: slice step cannot be zero

步長可以為負數，即從右向左提取元素。

In [15]: nums[::-1] Out[15]: [10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1] In [16]: nums[10:0:-2] Out[16]: [10, 8, 6, 4, 2]

上面的結果，有人會疑惑。他這樣想：從10開始，也就是第11個元素，即最后一個元素的后面，然后向左走2步，應該是9，7，5，3，1 才對。

開始我也挺疑惑的，后來才明白，因為沒有10，最多是9，所以這里的10就相當于9。

In [19]: nums[9:0:-2] Out[19]: [10, 8, 6, 4, 2] In [20]: nums[0:10:-2] Out[20]: []

上面這個結果又是為什么呢？

步長為負數時，第一個索引必須比第二個索引大。步長為正表示從左向右走，為負表示從右向左走。想象有一個數軸，從0向左走，是走不到10的，所以結果為空。

In [22]: nums[::-2] Out[22]: [10, 8, 6, 4, 2]

當省略起始和結束索引時，Python 竟然執行了正確的操作：步長為正數時，它從起點移到終點，而步長為負數時，它從終點移到起點。

In [23]: nums Out[23]: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]In [24]: nums[:5:-2] Out[24]: [10, 8]In [25]: nums[5::-2] Out[25]: [6, 4, 2]

請看第4行，省略的索引，到底是左邊的起點還是右邊的終點呢？因為步長是負數，所以一定是從右往左走，所以省略的是右邊的10；

第7行，因為步長為負數，所以應該從右向左，所以省略的索引是0；

In [26]: nums[10:5:-2] Out[26]: [10, 8]In [27]: nums[5:0:-2] Out[27]: [6, 4, 2]

可以看到，和之前的結果是一樣的。

序列相加

可使用加法運算符來拼接序列。

In [28]: [1,2,3]+[4,5,6,7] Out[28]: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]In [29]: "hello"+" "+"world" Out[29]: 'hello world'

一般而言，不能拼接不同類型的序列。

In [30]: [1,2,3]+"hello" --------------------------------------------------------------------------- TypeError Traceback (most recent call last) <ipython-input-30-9346ef22b4d4> in <module>() ----> 1 [1,2,3]+"hello"TypeError: can only concatenate list (not "str") to list

乘法

將序列與數 N 相乘時，將重復這個序列 N 次來創建一個新序列：

In [31]: "H"*6 Out[31]: 'HHHHHH'In [32]: 10*"Hello" Out[32]: 'HelloHelloHelloHelloHelloHelloHelloHelloHelloHello'In [34]: [32,1]*3 Out[34]: [32, 1, 32, 1, 32, 1]

None、空列表和初始化

空列表是使用不包含任何內容的兩個方括號表示的。

In [43]: list=[]In [44]: list Out[44]: []

如果要創建一個可包含10個元素的列表，但沒有任何有用的內容，你可以使用[0]*10，這將創建一個包含10個零的列表。然而，在有些情況下，你可能想使用表示“什么都沒有”的值，在這種情況下，可使用 None。在Python中，None表示什么都沒有。因此，要將列表的長度初始化為10，可像下面這樣做：

In [35]: seq=[None]*10In [36]: seq Out[36]: [None, None, None, None, None, None, None, None, None, None]

成員資格

要檢查特定的值是否包含在序列中，可使用運算符in。它檢查是否滿足指定的條件，并返回相應的值：滿足時返回True，不滿足時返回False。這樣的運算符稱為布爾運算符，而前述真值稱為布爾值。

下面是一些例子。

In [48]: permission='rw'In [49]: 'w' in permission Out[49]: TrueIn [50]: 'x' in permission Out[50]: False

記住 w 兩側要加引號。否則會報錯。

In [51]: w in permission --------------------------------------------------------------------------- NameError Traceback (most recent call last) <ipython-input-51-7a03fc4c0ccc> in <module>() ----> 1 w in permissionNameError: name 'w' is not defined In [56]: option=['a','b','c']In [57]: input("a/b/c: ") in option a/b/c: b Out[57]: TrueIn [58]: input("a/b/c: ") in option a/b/c: d Out[58]: False In [59]: subject = '$$$ Get rich now!!! $$$' In [60]: "$$" in subject Out[60]: True

如上所示，可使用運算符 in 來檢查指定的字符串是否為另一個字符串的子串。

長度、最小值和最大值

內置函數len、min和max很有用，其中函數len返回序列包含的元素個數，而min和max分別返回序列中最小和最大的元素。

In [67]: numbers =[100, 77, 12]In [68]: len(numbers) Out[68]: 3In [69]: max(numbers) Out[69]: 100In [70]: min(numbers) Out[70]: 12 In [71]: subject="Hello!"In [72]: len(subject) Out[72]: 6 In [64]: my_string = "abcdefg"In [65]: max(my_string) Out[65]: 'g'In [66]: min(my_string) Out[66]: 'a'

【End】

參考資料

《Python基礎教程（第三版）》，人民郵電出版社

總結

以上是生活随笔為你收集整理的python 中的序列的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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