Python数据序列

一、作业回顾

1、面试题

有一物，不知其数，三三数之余二，五五数之余三，七七数之余二，问物几何？

白话文：有一个数字，不知道具体是多少，用3去除剩2，用5去除剩3，用7去除剩2个，问这个数是多少？1 ~ 100以内的整数

while循环：

# 初始化计数器 i = 1 # 编写循环条件 while i <= 100: # 判断 if i % 3 == 2 and i % 5 == 3 and i % 7 == 2: print(i) # 更新计数器 i += 1

for循环：

for i in range(1, 101): # 判断 if i % 3 == 2 and i % 5 == 3 and i % 7 == 2: print(i)

2、报数字（数7）

一些同学从1开始报数，当需要报出的数字尾数是7或者该数字是7的倍数时，则该同学跳过这个数字，不进行报数。所有同学都参与游戏后，游戏结束。如输入学生数量为50，游戏结束后，报数的同学数量为39。

分析：如何判断某个数字尾数为7以及如何判断某个数字是7的倍数

① 如何判断数字尾数为7，i % 10 == 7 17 % 10 = 1 余 7 27 % 10 = 2 余 7

② 如何判断数字是7的倍数，i % 7 == 0

# 定义一个变量n，用于获取学生数量 n = int(input('请输入学生的数量：')) # 定义一个变量，用于统计有多少人报数了 count = 0 # 开始循环 for i in range(1, n+1): # 判断数字尾数为7 if i % 10 == 7: continue # 判断数值是7的倍数 if i % 7 == 0: continue # 如果不满足以上if条件，则对count进行+1操作 count += 1 print(f'{n}个同学，共报数{count}人')

二、了解字符串

1、字符串的定义

字符串是 Python 中最常用的数据类型。我们一般使用引号来创建字符串。创建字符串很简单，只要为变量分配一个值即可。

案例1：使用单引号或双引号定义字符串变量

str1 = 'abcdefg' str2 = "hello world" print(type(str1)) # <class 'str'> print(type(str2)) # <class 'str'>

案例2：使用3个引号定义字符串变量

name1 = '''I am Tom, Nice to meet you!''' print(name1) print(type(name1)) print('-' * 20) name2 = """I am Jennify, Nice to meet you!""" print(name2) print(type(name2))

注意：三引号形式的字符串支持换行操作

案例3：思考如何使用字符串定义"I'm Tom"

使用单引号情况

str1 = 'I'm Tom'

运行结果：

出现以上问题的主要原因在于，以上字符串的定义代码出现了(syntax)语法错误。==单引号在字符串定义中必须成对出现，而且Python解析器在解析代码时，会自动认为第一个单引号和最近的一个单引号是一对！==

如果一定要在单引号中在放入一个单引号，必须使用==反斜杠\==进行转义。

str1 = 'I\'am Tom'

使用双引号情况

str2 = "I'm Tom"

注：在Python中，如果存在多个引号，建议① 单引号放在双引号中 ② 双引号放在单引号中。

2、字符串输入

在Python代码中，我们可以使用input()方法来接收用户的输入信息。记住：在Python中，input()方法返回的结果是一个字符串类型的数据。

name = input('请输入您的姓名：') age = input('请输入您的年龄：') address = input('请输入您的住址：') print(name, age, address)

3、字符串的输出

☆ 普通输出

print(变量名称) print(变量名称1, 变量名称2, 变量名称3)

☆ 格式化输出

① 百分号（Python2和Python3）

name = input('请输入您的姓名：') age = input('请输入您的年龄：') address = input('请输入您的住址：') print('我的名字是%s，今年%d岁了，家里住在%s...' % (name, age, address))

② format方法（Python3）

name = input('请输入您的姓名：') age = input('请输入您的年龄：') address = input('请输入您的住址：') print('我的名字是{}，今年{}岁了，家里住在{}...'.format(name, age, address))

③ f形式（Python3）

name = input('请输入您的姓名：') age = input('请输入您的年龄：') address = input('请输入您的住址：') print(f'我的名字是{name}，今年{age}岁了，家里住在{address}...')

延伸：

name = input('请输入您购买商品的名称：') price = float(input('请输入您购买商品的价格：')) # 18.5 print(f'购买商品名称：{name}，商品价格：{price:.2f}')

4、字符串在计算机底层的存储形式

在计算机中，Python中的字符串属于序列结构。所以其底层存储占用一段连续的内存空间。

str1 = 'itheima'

结构原理图：

注意：索引下标从0开始。

5、聊聊索引下标

索引下标，就是编号。比如火车座位号，座位号的作用：按照编号快速找到对应的座位。同理，下标的作用即是通过下标快速找到对应的数据。

举个例子：

name = 'abcdef' print(name[0]) # a print(name[3]) # d

三、字符串切片

1、什么是字符串切片

所谓的切片是指对操作的对象==截取==其中一部分的操作。字符串、列表、元组都支持切片操作。

2、字符串切片基本语法

顾头不顾尾：

序列名称[开始位置下标:结束位置下标:步长]

① 不包含结束位置下标对应的数据， 正负整数均可；

② 步长是选取间隔，正负整数均可，正数从左向右，负数从右向左。默认步长为1。

还是有点陌生，没关系，给你举个栗子：

numstr = '0123456789'

如果想对numstr字符串进行切片，如下图所示：

3、字符串切片小口诀

记口诀：==切片其实很简单，只顾头来尾不管，步长为正正向移，步长为负则逆向移==

如果还是有点不太清楚这个原理，建议大家对字符串进行画图

4、字符串切片的小栗子

案例1：

numstr = '0123456789' # 1、从2到5开始切片，步长为1 print(numstr[2:5:1]) print(numstr[2:5]) # 2、只有结尾的字符串切片：代表从索引为0开始，截取到结尾字符-1的位置 print(numstr[:5]) # 3、只有开头的字符串切片：代表从起始位置开始，已知截取到字符串的结尾 print(numstr[1:]) # 4、获取或拷贝整个字符串 print(numstr[:]) # 5、调整步阶：类似求偶数 print(numstr[::2]) # 6、把步阶设置为负整数：类似字符串翻转 print(numstr[::-1]) # 7、起始位置与结束位置都是负数（遵循一个原则：必须是从左向右截取） print(numstr[-4:-1]) # 8、结束字符为负数，如截取012345678 print(numstr[:-1])

案例2：

案例3：给定一个图片的名称为"avatar.png"，使用Python方法获取这个图片的名称(avatar)以及这个图片的后缀(.png)。

分析：

① 建议先获取点号的位置（目前还未学习，只能一个一个数）

② 从开头切片到点号位置，得到的就是文件的名称

③ 从点号开始切片，一直到文件的结尾，则得到的就是文件的后缀

filename = 'avatar.png' # 获取点号的索引下标 index = 6 # 使用切片截取文件的文件 name = filename[:index] print(f'上传文件的名称：{name}') # 使用切片截取文件的后缀 postfix = filename[index:] print(f'上传文件的后缀：{postfix}')

四、字符串的操作方法（内置）

1、字符串中的查找方法

所谓字符串查找方法即是==查找子串在字符串中的位置或出现的次数==。

基本语法：

字符串.find(要查找的字符或者子串) 编号 函数 作用 1 find() 检测某个子串是否包含在这个字符串中，如果在返回这个子串开始的位置下标，否则则返回-1。 2 index() 检测某个子串是否包含在这个字符串中，如果在返回这个子串开始的位置下标，否则则报异常。 3 rfind() 和find()功能相同，但查找方向为右侧开始。 4 rindex() 和index()功能相同，但查找方向为右侧开始。 5 count() 返回某个子串在字符串中出现的次数

☆ find()方法

作用：检测某个子串是否包含在这个字符串中，如果在返回这个子串开始的位置下标，否则则返回-1。

# 定义一个字符串 str1 = 'hello world hello linux hello python' # 查找linux子串是否出现在字符串中 print(str1.find('linux')) # 在str1中查找不存在的子串 print(str1.find('and'))

案例：使用input方法输入任意一个文件名称，求点号的索引下标

filename = input('请输入您要上传文件的名称：') # 获取点号的索引下标 index = filename.find('.') print(index) # 求文件名称 print(filename[:index]) # 求文件后缀 print(filename[index:])

☆ index()方法

index()方法其功能与find()方法完全一致，唯一的区别在于当要查找的子串没有出现在字符串中时，find()方法返回-1，而index()方法则直接报错。

str1 = 'apple, banana, orange' # 判断apple是否出现在字符串str1中 print(str1.index('apple')) print(str1.index('pineapple'))

运行结果：

☆ rfind()与rindex()方法

r = right，代表从右开始查找

字符串序列.rfind(子串) 字符串序列.rindex(子串)

强调：rfind()方法与rindex()方法适合于查找子串在字符串中出现了多次的情况

案例：有一个文件名称叫20210310axvu.avatar.png，其中点号出现了2次，这个时候，如果我想获取文件的后缀.png，代码应该如何编写？

filename = '20210310axvu.avatar.png' # 求出点号在字符串中第一次出现的位置 # index = filename.find('.') # print(index) # 求出点号在字符串中最后一次出现的位置 index = filename.rfind('.') print(index)

rfind()方法和rindex()方法语法上完全一致，唯一的区别就是对子串没有出现在字符串的中的情况，rfind()返回-1，rindex()返回错误。

☆ count()方法

主要功能：求子串在字符串中出现的次数

基本语法：

字符串.count('子串', 开始位置下标, 结束位置下标)

案例：获取字符串中and关键字出现的次数

str1 = 'hello world and hello linux and hello python' # 不限定字符串长度 ands = str1.count('and') # 限定开始查找的位置和结束位置 # ands = str1.count('and', 10, 30) print(f'and字符串出现的次数为：{ands}')

2、练习题

问题：使用循环嵌套打印正等腰三角形

* *** ***** ******* ********* *********** 分析： ① 每一行的星星数，是有规律的。 1 1 1*2 - 1 2 3 2*2 - 1 3 5 3*2 - 1 4 7 5 9 6 11 * *** ***** ******* ********* *********** ② 每一行星星的前面，都是有空格的 1 5 2 4 3 3 4 2 5 1 6 0 * *** ***** ******* ********* ***********

最终代码：

# 初始化计数器 i = 1 # 编写循环条件 while i <= 6: # 打印空行 print(' ' * (6 - i), end='') # 初始化计数器 j = 1 # 编写循环条件 while j <= (2 * i - 1): print('*', end='') # 更新计数器 j += 1 print('') # 更新计数器 i += 1

3、字符串的修改方法

所谓修改字符串，指的就是通过函数（方法）的形式修改字符串中的数据。

编号 函数 作用 1 replace() 返回替换后的字符串 2 split() 返回切割后的列表序列 3 capitalize() 首字母大写 4 title() 所有单词首字母大写 5 upper()与lower() 返回全部大写或小写的字符串 6 lstrip()、rstrip()与strip() 去除左边、右边以及两边的空白字符 7 ljust()、rjust()与center() 返回原字符串左对齐、右对齐以及居中对齐

☆ replace()方法

基本语法：

字符串.replace(要替换的内容, 替换后的内容, 替换的次数-可以省略)

案例：编写一个字符串，然后把字符串中的linux替换为python

str1 = 'hello linux and hello linux' # 把字符串中所有linux字符替换为python print(str1.replace('linux', 'python')) # 把字符串中的第一个linux进行替换为python print(str1.replace('linux', 'python', 1)) # 把and字符串替换为&& print(str1.replace('and', '&&'))

目前在工作中，replace主要用于实现关键字替换或过滤功能。北京 ==> BJ，论坛关键字过滤，共产党 => ***

☆ split()方法

作用：对字符串进行切割操作，返回一个list()列表类型的数据

str1 = 'apple-banana-orange' print(str1.split('-'))

☆ capitalize() 方法

作用：把字符串的首字母大写，其他字符全部小写

☆ title()方法

作用：把字符串中的所有单词的首字母大写，组成大驼峰

str1 = 'myName' # 把str1变成首字母大写字符串 print(str1.capitalize()) str2 = 'student_manager' # 把str2变成大驼峰 print(str2.title().replace('_', ''))

☆ upper()与lower() 方法

upper()：把字符串全部转换为大写形式

lower()：把字符串全部转换为小写形式

# 用户名以及密码验证案例 username = input('请输入您的账号：') password = input('请输入您的密码：') # 把username和password全部转换为大写或小写 print(username.lower()) print(password.upper())

☆ lstrip()、rstrip()与strip()

strip() 方法主要作用：删除字符串两边的空白字符（如空格）

lstrip() 方法 == left + strip，作用：只删除字符串左边的空白字符

rstrip() 方法，作用：只删除字符串右边的空白字符

# 用户名验证案例 username = input('请输入您的账号：') # 去除username两边的空白字符 print(len(username)) print(username.strip()) print(len(username.strip()))

☆ ljust()、rjust()、center()

作用：返回原字符串左对齐、右对齐以及居中对齐

基本语法：

字符串序列.ljust(长度, 填充字符)

案例：定义一个字符串，要求返回长度为10个字符，不足的使用.点号进行填充

str1 = 'python' # 左对齐 print(str1.ljust(10, '.')) # 右对齐 print(str1.rjust(10, '#')) # 居中对齐 print(str1.center(10, '@'))

4、字符串的判断方法

所谓判断即是判断真假，返回的结果是布尔型数据类型：True 或 False。

编号 函数 作用 1 startswith() 检查字符串是否是以指定子串开头，是则返回 True，否则返回 False。如果设置开始和结束位置下标，则在指定范围内检查。 2 endswith() 检查字符串是否是以指定子串结尾，是则返回 True，否则返回 False。如果设置开始和结束位置下标，则在指定范围内检查。 3 isalpha() 如果字符串所有字符(至少有一个字符)都是字母则返回 True, 否则返回 False。 4 isdigit() 如果字符串只包含数字则返回 True 否则返回 False。 5 isalnum() Python isalnum() 方法检测字符串是否由字母和数字组成。如果字符串所有字符(至少有一个字符)都是字母或数字则返 回 True,否则返回 False。 6 isspace() 如果字符串中只包含空白，则返回 True，否则返回 False

☆ startswith()

作用：检查字符串是否是以指定子串开头，是则返回 True，否则返回 False。如果设置开始和结束位置下标，则在指定范围内检查。

str1 = 'python program' print(str1.startswith('python'))

☆ endswith()

作用：检查字符串是否是以指定子串结尾，是则返回 True，否则返回 False。如果设置开始和结束位置下标，则在指定范围内检查。

str2 = 'avatar.png' print(str2.endswith('.png')) if str2.endswith('.png') or str2.endswith('.jpg') or str2.endswith('.gif'): print('是一张图片格式的图片') else: print('您上传的文件格式异常')

☆ isalpha()

作用：如果字符串所有字符(至少有一个字符)都是==字母==则返回 True, 否则返回 False。

str1 = 'admin' str2 = 'admin123' print(str1.isalpha()) # True print(str2.isalpha()) # False

☆ isdigit()

作用：如果字符串只包含==数字==则返回 True 否则返回 False。

password = input('请输入您的银行卡密码：') if len(password) == 6 and password.isdigit(): print('输入密码成功，正在验证...') else: print('密码输入错误，请重新输入')

☆ isalnum()

作用：Python isalnum() 方法检测字符串是否由==字母和数字==组成。如果字符串所有字符(至少有一个字符)都是字母或数字则返 回 True,否则返回 False。

username = input('请输入的您的用户名（只能为字母+数字形式）：') if username.isalnum(): print('合理的用户名，正在录入系统...') else: print('输入的用户名有误，请重新输入...')

☆ isspace()

作用：如果字符串中只包含空白，则返回 True，否则返回 False（逆向思维）

str1 = ' ' # 最少要包含一个空白字符 print(str1.isspace()) username = input('请输入的您的用户名：') if len(username) == 0 or username.isspace(): print('您没有输入任何字符...') else: print(f'您的输入的字符{username}')

五、列表及其应用场景

1、为什么需要列表

思考：有一个人的姓名(TOM)怎么书写存储程序？

答：变量。

思考：如果一个班级100位学生，每个人的姓名都要存储，应该如何书写程序？声明100个变量吗？

答：No，我们使用列表就可以了， 列表一次可以存储多个数据。

在Python中，我们把这种数据类型称之为列表。但是在其他的编程语言中，如Java、PHP、Go等等中其被称之为数组。

2、列表的定义

列表序列名称 = [列表中的元素1, 列表中的元素2, 列表中的元素3, ...]

案例演示：定义一个列表，用于保存苹果、香蕉以及菠萝

list1 = ['apple', 'banana', 'pineapple'] # list列表类型支持直接打印 print(list1) # 打印列表的数据类型 print(type(list1))

注意：列表可以一次存储多个数据且可以为不同的数据类型

3、列表的相关操作

列表的作用是一次性存储多个数据，程序员可以对这些数据进行的操作有：

==增、删、改、查==。

☆ 查操作

列表在计算机中的底层存储形式，列表和字符串一样，在计算机内存中都占用一段连续的内存地址，我们向访问列表中的每个元素，都可以通过"索引下标"的方式进行获取。

如果我们想获取列表中的某个元素，非常简单，直接使用索引下标：

list1 = ['apple', 'banana', 'pineapple'] # 获取列表中的banana print(list1[1])

查操作的相关方法：

编号 函数 作用 1 index() 指定数据所在位置的下标 2 count() 统计指定数据在当前列表中出现的次数 3 in 判断指定数据在某个列表序列，如果在返回True，否则返回False 4 not in 判断指定数据不在某个列表序列，如果不在返回True，否则返回False

举个栗子：

# 1、查找某个元素在列表中出现的位置（索引下标） list1 = ['apple', 'banana', 'pineapple'] print(list1.index('apple')) # 0 # print(list1.index('peach')) # 报错 # 2、count()方法：统计元素在列表中出现的次数 list2 = ['刘备', '关羽', '张飞', '关羽', '赵云'] # 统计一下关羽这个元素在列表中出现的次数 print(list2.count('关羽')) # 3、in方法和not in方法（黑名单系统） list3 = ['192.168.1.15', '10.1.1.100', '172.35.46.128'] if '10.1.1.100' in list3: print('黑名单IP，禁止访问') else: print('正常IP，访问站点信息')

☆ 增操作

编号 函数 作用 1 append() 增加指定数据到列表中 2 extend() 列表结尾追加数据，如果数据是一个序列，则将这个序列的数据逐一添加到列表 3 insert() 指定位置新增数据

☆ append()

append() ：在列表的尾部追加元素

names = ['孙悟空', '唐僧', '猪八戒'] # 在列表的尾部追加一个元素"沙僧" names.append('沙僧') # 打印列表 print(names)

注意：列表追加数据的时候，直接在原列表里面追加了指定数据，即修改了原列表，故列表为可变类型数据。

☆ extend()方法

列表结尾追加数据，如果数据是一个序列，则将这个序列的数据逐一添加到列表

案例：

list1 = ['Tom', 'Rose', 'Jack'] # 1、使用extend方法追加元素"Jennify" # names.extend("Jennify") # print(names) # 2、建议：使用extend方法两个列表进行合并 list2 = ['Hack', 'Jennify'] list1.extend(list2) print(list1)

总结：extend方法比较适合于两个列表进行元素的合并操作

☆ insert()方法

作用：在指定的位置增加元素

names = ['薛宝钗', '林黛玉'] # 在薛宝钗和林黛玉之间，插入一个新元素"贾宝玉" names.insert(1, '贾宝玉') print(names)

☆ 删操作

编号 函数 作用 1 del 列表[索引] 删除列表中的某个元素 2 pop() 删除指定下标的数据(默认为最后一个)，并返回该数据 3 remove() 移除列表中某个数据的第一个匹配项。 4 clear() 清空列表，删除列表中的所有元素，返回空列表。

☆ del删除指定的列表元素

基本语法：

names = ['Tom', 'Rose', 'Jack', 'Jennify'] # 删除Rose del names[1] # 打印列表 print(names)

☆ pop()方法

作用：删除指定下标的元素，如果不填写下标，默认删除最后一个。其返回结果：就是删除的这个元素

names = ['貂蝉', '吕布', '董卓'] del_name = names.pop() # 或 # del_name = names.pop(1) print(del_name) print(names)

☆ remove()方法

作用：删除匹配的元素

fruit = ['apple', 'banana', 'pineapple'] fruit.remove('banana') print(fruit)

☆ clear()方法

清空列表

names = ['貂蝉', '吕布', '董卓'] # 随着故事的发展，人物都game over names.clear() # 打印列表 print(names)

☆ 改操作

编号 函数 作用 1 列表[索引] = 修改后的值 修改列表中的某个元素 2 reverse() 将数据序列进行倒叙排列 3 sort() 对列表序列进行排序 4 copy() 对列表序列进行拷贝 list1 = ['貂蝉', '大乔', '小乔', '八戒'] # 修改列表中的元素 list1[3] = '周瑜' print(list1) list2 = [1, 2, 3, 4, 5, 6] list2.reverse() print(list2) list3 = [10, 50, 20, 30, 1] list3.sort() # 升序(从小到大) # 或 # list3.sort(reverse=True) # 降序(从大到小) print(list3) list4 = list3.copy() print(list4)

4、列表的循环遍历

什么是循环遍历？答：循环遍历就是使用while或for循环对列表中的每个数据进行打印输出

while循环：

list1 = ['貂蝉', '大乔', '小乔'] # 定义计数器 i = 0 # 编写循环条件 while i < len(list1): print(list1[i]) # 更新计数器 i += 1

for循环（个人比较推荐）：

list1 = ['貂蝉', '大乔', '小乔'] for i in list1: print(i)

5、列表的嵌套

列表的嵌套：列表中又有一个列表，我们把这种情况就称之为列表嵌套

在其他编程语言中，称之为叫做二维数组或多维数组

应用场景：要存储班级一、二、三 => 三个班级学生姓名，且每个班级的学生姓名在一个列表。

classes = ['第一个班级','第二个班级','第三个班级'] 一班：['张三', '李四'] 二班：['王五', '赵六'] 三班：['田七', '孙八'] 把班级和学员信息合并在一起，组成一个嵌套列表 students = [['张三', '李四'],['王五', '赵六'],['田七', '孙八']] students = [x,y,z] students[0] == ['张三', '李四'] students[0][1]

问题：嵌套后的列表，我们应该如何访问呢？

# 访问李四 print(students[0][1]) # 嵌套列表进行遍历，获取每个班级的学员信息 for i in students: print(i)