Python 语法之序列
2009-10-22
磁针石：xurongzhong#gmail.com
参考资料：
《Python Essential Reference 4th
Edition 2009》
《beginning python from novice to
professional second edition 2008》
主要类型：strings, lists,和tuples。Strings和tuples是固定长度的。列表可以插入、删除、替换。所有序列支持迭代。
另：Unicode strings, buffer
objects, and xrange也算是序列类型。
通用操作有：indexing,区间, 相加, 相乘, 检查成员关系等。
序列的操作和方法：
|
项目 |
功能 |
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s[i] |
|
|
s[i:j] |
|
|
s[i:j:stride] |
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len(s) |
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min(s) |
|
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max(s) |
|
|
sum(s [,initial]) |
Sum of items in s |
|
all(s) |
Checks whether all items in s are True. |
|
any(s) |
Checks whether any item in s is True. |
可变序列的操作：
|
项目 |
功能 |
|
s[i] = v |
Item assignment |
|
s[i:j] = t |
Slice assignment |
|
s[i:j:stride] = t |
Extended slice assignment |
|
del s[i] |
Item deletion |
|
del s[i:j] |
Slice deletion |
|
del s[i:j:stride] |
Extended slice deletion |
索引
索引：类似数组的索引，-1表示最后一个。
>>> fourth = raw_input('Year: ')[3]
Year: 2005
>>> fourth
'5'
注：可以包含其他类型的类型又叫容器，主要为序列（比如列表和元组）和映射（比如字典）。
Indexing实例：
# Print out a date, given year, month, and day as numbers
months = [
'January',
'February',
'March',
'April',
'May',
'June',
'July',
'August',
'September',
'October',
'November',
'December'
]
# A list with one ending for each number from 1 to 31
endings = ['st', 'nd', 'rd'] + 17 * ['th'] \
+ ['st', 'nd', 'rd'] + 7 * ['th'] \
+ ['st']
year = raw_input('Year: ')
month = raw_input('Month (1-12): ')
day = raw_input('Day (1-31): ')
month_number = int(month)
day_number = int(day)
# Remember to subtract 1 from month and day to get a correct index
month_name = months[month_number-1]
ordinal = day + endings[day_number-1]
print month_name + ' ' + ordinal + ', ' + year
运行结果：
D:\python\Chapter02>listing2-1.py
Year: 2005
Month (1-12): 2
Day (1-31): 30
February 30th, 2005
注意示例中的相乘。
区间
包含下限，不包括上限
用空可以表示到结尾和开始
取值时默认俺从左到右，不可逆序。
>>> numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>> numbers[4:6]
[5, 6]
>>> numbers[7:10]
[8, 9, 10]
注意：并没有索引为10的元素，虽然没有错误，为了避免混淆，不建议使用。
>>> numbers[-3:-1]
[8, 9]
>>> numbers[-3:0]
[]
>>> numbers[-3:]
[8, 9, 10]
>>> numbers[:3]
[1, 2, 3]
>>> numbers[:]
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
步长设置：
numbers[0:10:2]
[1, 3, 5, 7, 9]
步长不可以为0，但是可以为负，表示逆序操作。
>>> numbers[8:3:-1]
[9, 8, 7, 6, 5]
>>> numbers[10:0:-2]
[10, 8, 6, 4, 2]
相加
同类型的可以直接使用加号相加：
>>> [1, 2, 3] + [4, 5, 6]
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> 'Hello, ' + 'world!'
'Hello, world!'
不同类型的是不能相加的：
>>>
[1, 2, 3] + 'world!'
Traceback
(most recent call last):
File "
TypeError:
can only concatenate list (not "str") to list
乘法
>>> 'python' * 5
'pythonpythonpythonpythonpython'
>>> [42] * 10
[42, 42, 42, 42, 42, 42, 42, 42, 42, 42]
空值
>>> sequence = [None] * 10
>>> sequence
[None, None, None, None, None, None, None, None, None, None]
成员关系
>>> users = ['mlh', 'foo', 'bar']
>>> raw_input('Enter your user name: ') in users
Enter your user name: mlh
True
>>> 'P' in 'Python'
True
长度、最大值、最小值
>>> numbers = [100, 34, 678]
>>> len(numbers)
3
>>> max(numbers)
678
>>> min(numbers)
34
字符串包含1个或3个单引号或双引号里面。3个引号可以换行，单个引号则不可以。无论何种形式，python内部一般是用单引号表示的。
数值等转换为字符串的方法：
str(),repr(),
or format()
s =
"The value of x is " + str(x)
s =
"The value of x is " + repr(x)
s =
"The value of x is " + format(x,"4d")
它们的区别：
>>>
x = 3.4
>>>
str(x)
'3.4'
>>>
repr(x)
'3.3999999999999999'
>>>
>>>
format(x,"0.5f")
'3.40000'
>>>
>>>
print repr("Hello, world!")
'Hello,
world!'
>>>
print str("Hello, world!")
Hello,
world!
>>>
print repr(10000L)
10000L
>>>
print str(10000L)
10000
>>>
`1L`
'1L'
>>>
`"Hello, world!"`
"'Hello,
world!'"
这样看来还是使用str比较好。
Python自动连接在一起的字符串，不过建议还是使用加号。
Str展示的是给用户的外部形式， Repr显示python内部表述的形式。Repr和反引号的效果一样。3.0中已经取消反引号，repr可以继续使用。这里的反引号不同于shell中的。
Python 2有2种字符串类型。比特字符串是8位的。Unicode是16位的，其他不能表示的unicode用surrogate pair表示，占用4个字节。Python有选项编译成用4个字节存储unicode,这样就可以存储所有unicode。
>>> print "The temperature is " + `temp`
The temperature is 42
原始输入
>>> raw_input("Enter a number: ")
Enter a number: 3
'3'
raw_input把输入转换为字符串。
原字符串：
>>> print r'C:\nowhere'
C:\nowhere
原字符串的最后一个字符不能使反斜杠。
>>> u'Hello, world!'
u'Hello, world!'
表示unicode。
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项目 |
功能 |
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s.capitalize() |
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s.center(width [, pad]) |
|
|
s.count(sub [,start [,end]]) |
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s.decode([encoding [,errors]]) |
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s.encode([encoding [,errors]]) |
|
|
s.endswith(suffix [,start [,end]]) |
|
|
s.expandtabs([tabsize]) |
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|
s.find(sub [, start [,end]]) |
|
|
s.format(*args, **kwargs) |
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|
s.index(sub [, start [,end]]) |
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s.isalnum() |
|
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s.isalpha() |
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s.isdigit() |
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s.islower() |
|
|
s.isspace() |
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s.istitle() |
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s.isupper() |
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s.join(t) |
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s.ljust(width [, fill]) |
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|
s.lower() |
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s.lstrip([chrs]) |
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s.partition(sep) |
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|
s.replace(old, new [,maxreplace]) |
|
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s.rfind(sub [,start [,end]]) |
|
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s.rindex(sub [,start [,end]]) |
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s.rjust(width [, fill]) |
|
|
s.rpartition(sep) |
|
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s.rsplit([sep [,maxsplit]]) |
|
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s.rstrip([chrs]) |
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s.split([sep [,maxsplit]]) |
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s.splitlines([keepends]) |
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s.startswith(prefix |
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s.strip([chrs]) |
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s.swapcase() |
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|
s.title() |
|
|
s.translate(table |
|
|
s.upper() |
|
|
s.zfill(width) |
|
如果字符串为空，则所有的判断方法返回False。
s.find(), s.index(), s.rfind(), and
s.rindex()。fin找不到的时候返回-1。index()返回ValueError。所有这些方法不支持正则表达式，正则表达式在re模块中。
＊短格式格式化
>>> format = "Hello, %s. %s enough for ya?"
>>> values = ('world', 'Hot')
>>> print format % values
Hello, world. Hot enough for ya?
注意，除了元组和字典外，其他的序列都解释为单个值。
真正的百分号要用%%表示。
其他类型：
>>> format = "Pi with three decimals: %.3f"
>>> from math import pi
>>> print format % pi
Pi with three decimals: 3.142
另外一种类似shell的格式化方法：TEMPLATE STRINGS
>>> from string import Template
>>> s = Template('$x, glorious $x!')
>>> s.substitute(x='slurm')
>>> s = Template("It's ${x}tastic!")
>>> s.substitute(x='slurm')
"It's slurmtastic!"
插入美元符号：
>>> s = Template("Make $$ selling $x!")
>>> s.substitute(x='slurm')
'Make $ selling slurm!'
配合字典的使用：
>>> s = Template('A $thing must never $action.')
>>> d = {}
>>> d['thing'] = 'gentleman'
>>> d['action'] = 'show his socks'
>>> s.substitute(d)
'A gentleman must never show his socks.'
还可以容错替换：safe_substitute，更多参考：()
＊长格式格式化
-左对齐，+右对齐。其他见参考2第83页。
>>> 'Price of eggs: $%d' % 42
'Price of eggs: $42'
>>> 'Hexadecimal price of eggs:
%x' % 42
'Hexadecimal price of eggs: 2a'
>>> from math import pi
>>> 'Pi: %f...' % pi
'Pi: 3.141593...'
>>> 'Very inexact estimate of pi: %i' % pi
'Very inexact estimate of pi: 3'
>>> 'Using str: %s' % 42L
'Using str: 42'
>>> 'Using repr: %r' % 42L
'Using repr: 42L'
具体介绍参见教材84页
＊字符串方法
更多的方法参见参考2附录B
字符串常量：
string.digits: 数字 0–9
string.letters: 字母(uppercase and lowercase)（Python 3.0,中没有，要使用string.ascii_letters）
string.lowercase: 小写字母
string.printable可打印字符
string.punctuation: 标点符号
string.uppercase: 大写字母
这个东东跟所在区域有关的，比如：string.ascii_letters
-＊Find 查找
>>> 'With a moo-moo here, and a moo-moo there'.find('moo')
7
如果没有查找到，返回-1.
>>> subject.find('$$$', 1) # Only supplying the start
20
1表示查找的起点。
类似的有：rfind, index, rindex, count, startswith, endswith，见附录
-＊join 连接
连接必须是同一类型。
>>> seq = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> sep = '+'
>>> sep.join(seq) # Trying to join a list of numbers
Traceback (most recent call last):
File "
TypeError: sequence item 0: expected
string, int found
>>> seq = ['1', '2', '3', '4', '5']
>>> sep.join(seq) # Joining a list of strings
'1+2+3+4+5'
>>>
dirs = '', 'usr', 'bin', 'env' -- 这种形式实际构成了元组。
>>> '/'.join(dirs)
'/usr/bin/env'
类似的有split
-＊lower 小写：
lower：
>>> 'Trondheim Hammer Dance'.lower()
'trondheim hammer dance'
相关的有： translate.附录B: islower, capitalize, swapcase, title,
istitle, upper, isupper.
>>> "that's all folks".title()
"That'S All, Folks"
与上面类似的功能有：
>>> import string
>>> string.capwords("that's all, folks")
"That's All, Folks"
-＊replace 替换：
找到所有进行替换
>>> 'This is a test'.replace('is', 'eez')
'Theez eez a test
相关的有： translate.附录B: expandtabs.
-＊split切割：
>>> '1+2+3+4+5'.split('+')
['1', '2', '3', '4', '5']
相关的有： translate.附录B: expandtabs.rsplit, splitlines.
-＊strip
去掉多余的空格：
>>> '*** SPAM * for * everyone!!! ***'.strip(' *!')
'SPAM * for * everyone'
相关的有：附录B: lstrip, rstrip.
-＊translate
替换单个字符：translate
translate
针对单个字符，比replace更有效率，可以同时进行几次替换。
要事先建立翻译表，可以考虑使用string模块中的maketrans来建立。后面暂略。
＊特点：
列表方法：
|
项目 |
功能 |
|
list(s) |
Converts s to a list. |
|
s.append(x) |
Appends a new element, x, to the end of s. |
|
s.extend(t) |
Appends a new list, t, to the end of s. |
|
s.count(x) |
Counts occurrences of x in s. |
|
s.index(x [,start [,stop]]) |
|
|
s.insert(i,x) |
|
|
s.pop([i]) |
|
|
s.remove(x) |
|
|
s.reverse() |
|
|
s.sort([key [, reverse]]) |
|
如果s已经是list，list(s)进行浅拷贝。
s.index(x)报错：ValueError，如果找不到元素。s.remove(x)找不到x也会报这个错。sort() and reverse()都返回None.
names =
[ "Dave", "Mark", "Ann", "Phil" ]
附加：names.append("Paula")
插入: names.insert(2,
"Thomas")
b =
names[0:2] # Returns [ "Jeff", "Mark" ]
c =
names[2:] # Returns [ "Thomas", "Ann", "Phil",
"Paula" ]
names[1]
= 'Jeff' # Replace the 2nd item in names with 'Jeff'
names[0:2]
= ['Dave','Mark','Jeff'] # Replace the first two items of
# the
list with the list on the right.
连接：a = [1,2,3] + [4,5] # Result is
[1,2,3,4,5]
创建空列表：
names =
[] # An empty list
names =
list() # An empty list
实例1：
import
sys
if
len(sys.argv) <2:
print "Please supply a filename"
raise SystemExit(1)
f=open(sys.argv[1])
lines=f.readlines()
f.close
fvalues=[float
(line) for line in lines]
print
"the minimum value is ",min(fvalues)
print
"the maximum value is ",max(fvalues)
导入sys模块是为了获取系统参数
缩写方式: fvalues = [float(line) for line in
open(sys.argv[1])]
注意其中的float(line)部分。
中括号是将其转为列表，关于参数列表，还需要深入学习。
字符串转换为列表，适用于所有序列
>>> list('Hello')
['H', 'e', 'l', 'l', 'o']
列表转换为字符串
''.join(somelist)
基本的列表操作：
列表的赋值类似C语言中的数组操作。
删除元素：
>>> names = ['Alice', 'Beth', 'Cecil', 'Dee-Dee', 'Earl']
>>> del names[2]
>>> names
['Alice', 'Beth', 'Dee-Dee', 'Earl']
批量操作：
>>> name = list('Perl')
>>> name
['P', 'e', 'r', 'l']
>>> name[2:] = list('ar')
>>> name
['P', 'e', 'a', 'r']
>>> name = list('Perl')
>>> name[1:] = list('ython')
>>> name
['P', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
可以插入元素：
>>> numbers = [1, 5]
>>> numbers[1:1] = [2, 3, 4]
>>> numbers
[1, 2, 3, 4, 5]
删除元素：
>>> numbers
[1, 2, 3, 4, 5]
>>> numbers[1:4] = []
>>> numbers
[1, 5]
列表的方法：
附加：
>>> lst = [1, 2, 3]
>>> lst.append(4)
>>> lst
[1, 2, 3, 4]
统计：
>>> ['to', 'be', 'or', 'not', 'to', 'be'].count('to')
2
>>> x = [[1, 2], 1, 1, [2, 1, [1, 2]]]
>>> x.count(1)
2
>>> x.count([1, 2])
1
扩展：
>>> a = [1, 2, 3]
>>> b = [4, 5, 6]
>>> a.extend(b)
>>> a
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
与连接类似，不过扩展返回的是新列表。
索引：
>>> knights = ['We', 'are', 'the', 'knights', 'who', 'say', 'ni']
>>> knights.index('who')
4
如果值不存在，报错：ValueError:
插入：
>>> numbers = [1, 2, 3, 5, 6, 7]
>>> numbers.insert(3, 'four')
>>> numbers
[1, 2, 3, 'four', 5, 6, 7]
出栈；
>>> x = [1, 2, 3]
>>> x.pop()
3
>>> x
[1, 2]
>>> x.pop(0)
1
>>> x
[2]
移除：
>>> x = ['to', 'be', 'or', 'not', 'to', 'be']
>>> x.remove('be')
>>> x
['to', 'or', 'not', 'to', 'be']
只移除第一次碰到的，无返回值。
如果值不存在，报错：ValueError:
翻转：
>>> x = [1, 2, 3]
>>> x.reverse()
>>> x
[3, 2, 1]
修改实际列表，无返回值。reversed是有返回值的，不修改实际表。
排序：
>>> x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]
>>> x.sort()
>>> x
[1, 2, 4, 6, 7, 9]
无返回值
>>> x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]
>>> y = x[:]
>>> y.sort()
>>> x
[4, 6, 2, 1, 7, 9]
>>> y
[1, 2, 4, 6, 7, 9]
注意不要使用，这样指向的是同一个列表。
函数sorted是有返回值的。
高级排序：
内置函数cmp
>>> cmp(42, 32)
1
>>> cmp(99, 100)
-1
>>> cmp(10, 10)
0
>>> numbers = [5, 2, 9, 7]
>>> numbers.sort(cmp)
>>> numbers
[2, 5, 7, 9]
>>> x = ['aardvark', 'abalone', 'acme', 'add', 'aerate']
>>> x.sort(key=len)
>>> x
['add', 'acme', 'aerate', 'abalone', 'aardvark']
>>> x = [4, 6, 2, 1, 7, 9]
>>> x.sort(reverse=True)
>>> x
[9, 7, 6, 4, 2, 1]
更多参考：
基本上可以吧元组看做不能修改的列表，是列表的简化。
创建：
stock = ('GOOG', 100, 490.10)
address = ('', 80)
person = (first_name,
last_name, phone)
不加括号也是可以的。
a = () #
0-tuple (empty tuple)
b =
(item,) # 1-tuple (note the trailing comma)
c =
item, # 1-tuple (note the trailing comma)
取值：
name, shares, price = stock
host, port = address
first_name, last_name,
phone = person
元组更节约内存
portfolio=[]
for line
in open("c:\portfolio.csv"):
fields=line.split()
name=fields[0]
shares=int(fields[1])
price=float(fields[2])
stock=(name,shares,price)
portfolio.append(stock)
>>> 1, 2, 3
(1, 2, 3)
是不能修改的列表
以下第一个不是元组：
>>> 42
42
>>> 42,
(42,)
>>> (42,)
(42,)
>>> 3*(40+2)
126
>>> 3*(40+2,)
(42, 42, 42)
函数：
>>> tuple([1, 2, 3])
(1, 2, 3)
>>> tuple('abc')
('a', 'b', 'c')
>>> tuple((1, 2, 3))
(1, 2, 3)
基本操作：
>>> x = 1, 2, 3
>>> x[1]
2
>>> x[0:2]
(1, 2)
多用于key映射
xrange()
一般用于循环，python 3被range代替了。
xrange一次只产生一个数，在大量循环的时候可以提高效率，一般情况没有明显效果。