手表网站哪个好,学生简单网站制作教程,南京好的网站设计,深圳宝安机场序列#xff08;Sequence#xff09;是有顺序的数据列#xff0c;Python 有三种基本序列类型#xff1a;list, tuple 和 range 对象#xff0c;序列#xff08;Sequence#xff09;是有顺序的数据列#xff0c;二进制数据#xff08;bytes#xff09; 和 文本字符串Sequence是有顺序的数据列Python 有三种基本序列类型list, tuple 和 range 对象序列Sequence是有顺序的数据列二进制数据bytes 和 文本字符串str也是序列类型它们是特殊序列类型会有一些特殊的性质和操作。
在实际的使用中我们并不直接使用序列Sequence类型而是具体使用list、tuple和range对象等等本文主要是做一个归纳、概括性的说明
序列类型
Python 的内置序列类型有 类型 创建方法 可变性 特别方法 列表 list() 可变 sort() 元组 tuple() 不可变 等差数列 range() 不可变 属性方法 字符串 str() 不可变 字符的方法 字节串 bytes() 不可变 字节数组 bytearray() 可变 内存视图 memoryview() 不可变
要注意的是集合、字典不是序列类型虽然字典在最新的 Python 版本中具备了元素顺序特性但这不是一种「保证」。
可以通过
isinstance(obj, collections.Sequence)
来判定对象是不是一个序列类型。
扁平序列
扁平序列有两个特点第一内部存储的都是值而不是引用或者说是内存地址第二内部存储的都是同一种数据类型而且只能存储数值、字节、字符这样的基础数据类型。常见的扁平序列如字符串str、字节bytes、数组array.array、字节数组bytearray和内存视图memoryview等。
我们举一个例子例如s1 abc这是一个创建字符序列str的命令。这条命令运行时Python解释器会先在内存中开辟一块连续的内存空间来存储a、b和c三个字符创建好对象后会将这块内存的首地址抛给外界由变量s1来接收变量s1是另一块内存这块内存中就存储了字符串序列abc的内存首地址。之后如果需要使用abc这个对象都是通过变量s1。当解释器读到变量s1时发现其存储的是一个内存地址就会直接读取这个内存地址对应数据完成对象的访问。 容器序列
与扁平序列相对应容器序列中存储的不是值而是对象的引用正因为如此容器中可以容纳任何数据类型。常见的容器序列包括列表list、元祖tuple等。
如下例子list1 [1,abc,[10,20,’age]]这是一个列表。 可以看到对于列表本身来说其在内存中是连续的但是列表的内存中存储的并不是值本身而是对象列表中元素的引用。至于对象列表中的元素本身则存储在别的内存块中这些内存可能是连续的也可能是不连续的大概率是不连续的。而且列表中不仅仅可以存储基本数据类型int、str还可以存储列表list。
可变序列
可变序列是指可以在原内存地址上对数据进行修改的序列。这类序列包括列表list、字节数组bytearray、数组array.array内存视图memoryview等。
列表list提供了append方法可以在原列表内存地址上对列表进行修改 b [1,2,3]id(b)
4352472384b.append(4)id(b) #追加了元素但是b的地址并没有变化
4352472384b
[1, 2, 3, 4]这里给列表增加了一个元素但是列表的内存地址并没有发生变化。
不可变序列 不可变序列指的是不可以在原内存地址上对序列进行修改。这类序列包括字符序列str、元祖tuple、和字节序列bytes。
例如对于字符序列str一旦创建就无法在原内存地址上对数据进行修改强行修改则是创建新的对象 s abcid(s)
4346120656s 123id(s) #s的内容和地址都变化了
4349997680s
123s 4id(s) #即使是追加s的内容和地址也都变化了
4349376816s
1234可能有人对元祖不可修改无法理解对于容器序列来说不可变指的是容器中每一个元素的引用不可变而不是每一个元素的值不可变。如下面的例子 a (1,2,[3,4])
# 记录元祖的内存地址id(a)
1665412226688
# 记录元祖中第一个元素的内存地址id(a[0])
140710344787616
# 修改元祖中的第一个元素可以看到报错了提示元祖对象不支持赋值。因为第一个元素是一个不可变对象强行修改会创建新的对象产生新的引用而元祖不支持修改内部元素的引用所以报错。a[0]5
Traceback (most recent call last):File pyshell#14, line 1, in modulea[0]5
TypeError: tuple object does not support item assignment
# 记录元祖中第三个元素列表的内存地址id(a[2])
1665412212544
# 我们的元祖中第三个元素是一个list这是一个可变的序列使用append方法会在原内存地址上进行修改这样保证元素中第三个元素的引用并不会发生变化所以修改成功。a[2].append(9)
# 可以看到第三个元素列表修改成功a
(1, 2, [3, 4, 9])
# 但是第三个元素的内存地址并未发生变化id(a[2])
1665412212544
# 元祖第三个元素修改后元祖本身的内存地址并未发生变化。id(a)
1665412226688
这个例子中我们先创建了一个元祖(1,2,[3,4])元祖中有三个元素1、2、[3,4]前两个都是不可变的字符序列str通过前面的例子我们已经知道如果对字符序列强行修改不会改变原来的字符而是创建新的对象。新的对象就意味着产生一个新的内存地址这会导致元祖第一个元素的引用发生变化。这是元祖不能够接受的所以出现报错。
然而我们发现对创建的元祖的第三个元素进行修改却修改成功了原因是第三个元素是一个列表list是一个可变序列对其调用append方法是在原地址上对数据进行的修改而并不会改变本身的内存地址因此元祖第三个元素的引用不会发生变化故而修改成功。
因此我们说对于容器序列不可变意味着元素的引用不可变相反可变则意味着引用可以发生变化 a [1,2,[3,4]]id(a)
2338191916032id(a[2])
2338200822784a[2]5a
[1, 2, 5]id(a[2])
140710407702304id(a)
2338191916032 看见列表是可以修改元素的引用的因为它是可变类型。
序列类型的协议
以上我们对Python中的序列类型进行了分类接下来我们学习一下序列类型的协议。通过这一部分的学习你会对面向对象以及常见序列类型有更加深刻的认识。
Python为可变序列和不可变序列提供了两个基类Sequence和MutableSequence这两个基类存在于内置模块collections.abc中与其他常见的类如int、list等不同这两个基类都是抽象基类抽象基类确定了序列类型的协议所有属于序列类型的都要遵循这个抽象基类的协议。
Sequence和MutableSequence两个类的继承关系如下 可变序列MutableSequence类继承自不可变序列Sequence类Sequence类又继承了两个类Reversible和CollectionCollection又继承自Container、Iterable、Sized三个抽象基类。通过这个继承图我们至少应该能够知道对于标准不可变序列类型Sequence应该至少实现以下几种方法遵循这些协议
__contains__,__iter____len____reversed____getitem__indexcount 以Python的内置类型list为例说明这几个方法
实现了__contains__方法就意味着list可以进行成员运算即使用in和not in实现了__iter__方法意味着list是一个可迭代对象可以进行for循环、拆包、生成器表达式等多种运算实现了__len__方法意味着可以使用内置函数len()。同时当判断一个list的布尔值时如果list没有实现__bool__方法也会尝试调用__len__方法实现了__reversed__方法意味着可以实现反转操作实现了__getitem__方法意味着可以进行索引和切片操作实现了index和count方法则表示可以按条件取索引和统计频数。
标准的Sequence类型声明了上述方法这意味着继承自Sequence的子类其实例化产生的对象将是一个可迭代对象、可以使用for循环、拆包、生成器表达式、in、not in、索引、切片、翻转等等很多操作。这同时也表明如果我们说一个对象是不可变序列时暗示这个对象是一个可迭代对象、可以使用for循环、......。
而对于标准可变序列MutableSequence我们发现除了要实现不可变序列中几种方法之外至少还需要实现如下几个方法遵循这些协议
__setitem__,__delitem__,insert,append,extend,pop,remove,__iadd__
以Python的内置类型list为例这几个方法
实现了__setitem__方法就可以对列表中的元素进行修改如代码a[0]2就是在调用这个方法实现了__delitem__,pop,remove方法就可以对列表中的元素进行删除如代码del a[0]就是在调用__delitem__方法实现了insert,append,extend方法就可以在序列中插入元素实现了__iadd__方法列表就可以进行增量赋值。
这就是说对于标准可变序列类型除了执行不可变类型的查询操作之外其子类的实例对象都可以执行增删改的操作。
鸭子类型
抽象基类Sequence和MutableSequence声明了对于一个序列类型应该实现那些方法很显然如果一个类直接继承自Sequence类内部也重载了Sequence中的七个方法那么显然这个类一定是序列类型了MutableSequence的子类也是一样。确实如此但是当我们查看列表list、字符序列str、元组tuple的继承链时发现在其mro列表Method Resolution Order, MRO代表了类继承的顺序中并没有Sequence和MutableSequence类也就是说这些内置类型并没有直接继承自这两个抽象基类。 list.__mro__
(class list, class object)tuple.__mro__
(class tuple, class object)str.__mro__
(class str, class object)
其实Python中有一种被称为“鸭子类型”的编程风格。在这种风格下我们并不太关注一个对象的类型是什么它继承自那个类型而是关注他能实现那些功能定义了那些方法。正所谓如果一个东西看起来像鸭子走起来像鸭子叫起来像鸭子那他就是鸭子。
在这种思想之下如果一个类并不是直接继承自Sequence但是内部却实现了__contains__,__iter____len____reversed____getitem__indexcount几个方法我们就可以称之为不可变序列。甚至都不必这么严格可能只需要实现__len____getitem__两个方法就可以称作是不可变序列类型。对于可变序列也同样如此。 序列的操作
序列的特点是由若干元素组成元素的分布有顺序因此根据这个特点它们支持一些共性的操作。
通用操作
以下是所有序列类型均支持的操作 运算 结果 备注 x in s 如果 s 中的某项等于 x 则结果为 True否则为 False x not in s 如果 s 中的某项等于 x 则结果为 False否则为 True s t s 与 t 相拼接 s * n 或 n * s 相当于 s 与自身进行 n 次拼接 s[i] s 的第 i 项起始为 0 切片操作 s[i:j] s 从 i 到 j 的切片 s[i:j:k] s 从 i 到 j 步长为 k 的切片 len(s) s 的长度 min(s) s 的最小项 max(s) s 的最大项 s.index(x[, i[, j]]) x 在 s 中首次出现项的索引号 索引号在 i 或其后且在 j 之前 count 方法 s.count(x) x 在 s 中出现的总次数 index 方法 for i in x:pass 迭代 hash(x) 对象的哈希值 仅不可变序列 sorted(x) 排序 all(x) 或者 any(x) 全真或者有真检测 iter(x) 生成迭代器 可变序列类型
以下是仅可变序列支持的操作 运算 结果 s[i] x 将 s 的第 i 项替换为 x s[i:j] t 将 s 从 i 到 j 的切片替换为可迭代对象 t 的内容 del s[i:j] 等同于 s[i:j] [] s[i:j:k] t 将 s[i:j:k] 的元素替换为 t 的元素 del s[i:j:k] 从列表中移除 s[i:j:k] 的元素 s.append(x) 将 x 添加到序列的末尾 (等同于 s[len(s):len(s)] [x]) s.clear() 从 s 中移除所有项 (等同于 del s[:]) s.copy() 创建 s 的浅拷贝 (等同于 s[:]) s.extend(t) 或 s t 用 t 的内容扩展 s (基本上等同于 s[len(s):len(s)] t) s * n 使用 s 的内容重复 n 次来对其进行更新 s.insert(i, x) 在由 i 给出的索引位置将 x 插入 s (等同于 s[i:i] [x]) s.pop() 或 s.pop(i) 提取在 i 位置上的项并将其从 s 中移除 s.remove(x) 删除 s 中第一个 s[i] 等于 x 的项目。 s.reverse() 就地将列表中的元素逆序。
