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Python语言程序设计（第6周）知识点整理

第六周

6.1 集合类型及操作

1.集合类型的定义

集合是多个元素的无序组合，每个元素唯一，不存在相同元素。集合元素不可更改，不能是可变数据类型。这是因为，若集合元素可以改变，那么万一改变成和其它元素重复的，必然造成错误。

集合用大括号{}表示，元素之间用逗号分隔。建立集合类型有{}或set()。如果建立空集合，必须用set()。例如：

A={“python”,123,(“python”,123)}#使用{}建立集合

1	A={“python”,123,(“python”,123)}#使用{}建立集合

结果是：{‘python’,123,(‘python’,123)}

B=set(“pypy123”)#使用set()建立集合

1	B=set(“pypy123”)#使用set()建立集合

结果是{‘1’,’p’,’2’,’3’,’y’}

2.集合操作符

集合间操作主要有：

（1）并：S|T

（2）差：S-T

（3）交：S&T

（4）补：S^T

表1.1 6个操作符

操作符及应用	描述
S\|T	返回一个新集合，包括在集合S和T中所有元素
S-T	返回一个新集合，包括在集合S但不T中的元素
S&T	返回一个新集合，包括同时在集合S和T中的元素
S^T	返回一个新集合，包括集合S和T中的费相同元素
S<=T或S<T	返回True或False，判断S和T的子集关系
S>=T或S>T	返回True或False，判断S和T的包含关系

表1.2 4个增强操作符

操作符及应用	描述
S\|=T	更新集合S，包括在集合S和T中所有元素
S-=T	更新集合S，包括在集合S但不T中的元素
S&=T	更新集合S，包括同时在集合S和T中的元素
S^=T	更新集合S，包括集合S和T中的费相同元素

3.集合处理方法

表1.3 集合处理方法

操作函数及方法	描述
S.add(x)	如果x不在集合S中，将x增加到S
S.discard(x)	移除S中元素x，如果x不在S中，不报错
S.remove(x)	移除S中元素x，如果x不在S中，产生keyError异常
S.clear()	移除S中所有元素
S.pop()	随机返回S的一个元素，更新S（删除该元素），若S为空产生keyError异常
S.copy()	返回S的一个副本
len(S)	返回集合S中元素个数
x in S	判断S中元素是否有x，若有返回True，否则False
x not in S	判断S中元素是否无x，若无返回True，否则False
set(x)	将其他类型变量x转变成集合类型

6.2 序列类型及操作

1.序列类型的定义

序列是具有先后关系的一组元素。它是一维元素向量，元素类型可以不同；类似数学元素序列s0,s1,…,sn-1。元素间由序号引导，通过下标访问序列的特定元素。

序列是一个基类类型。序列衍生出：字符串类型、元组类型、列表类型。

2.序列处理函数及方法

基本之前都讲过，这里只讲下面几个：

s.index(x)或s.index(x,i,j)：返回s从i开始到j位置（省略i和j则是整个序列）中第一次出现x的位置。

s.count(x)：是中出现x的总次数。

3.元组类型及操作

元组是一种序列类型，但是它一旦被创建就不能修改。元组使用小括号()或者tuple()创建，元素之间用逗号分隔。在使用的时候，可以使用或不使用小括号。

4.列表类型及操作

元组是一种序列类型，但是它创建后能修改。它使用方括号[]或list()创建，元素用逗号分隔。可以使用或不使用小括号。

表2.1 列表类型操作函数和方法

函数或方法	描述
ls[i]=x	替换列表ls第i个元素为x
ls[i:j:k]=lt	用列表lt替换ls切片后所对应元素字列表
del ls[i]	删除列表ls中的第i元素
del ls[i:j:k]	很容易懂，不写了
ls+=lt	更新列表ls，将lt加到ls后面
ls*=n	更新列表ls，其元素重复n次
ls.append(x)	在ls后面增加一个元素x
ls.insert(i,x)	在ls第i个位置增加元素x
ls.remove(x)	将ls中出现的第一个x删除
ls.reverse()	将ls反转

5.序列类型典型应用场景

元组用于元素不改变的应用场景，更多用于固定搭配场景；列表更加灵活，它最常用的序列类型。

6.3 实例9：基本统计值计算

例：计算一组数据的总个数、总和、平均数、方差、中位数。

代码：

def&nbsp;getNum():
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;nums&nbsp;=&nbsp;[]
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;iNumStr&nbsp;=&nbsp;input(&quot;请输入数字&quot;)
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;while&nbsp;iNumStr&nbsp;!=&quot;&quot;:
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;nums.append(eval(iNumStr))
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;iNumStr&nbsp;=&nbsp;input(&quot;请输入数字&quot;)
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return&nbsp;nums
def&nbsp;getMean(numbers):
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;s=0.0
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;for&nbsp;num&nbsp;in&nbsp;numbers:
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;s&nbsp;+=&nbsp;num
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return&nbsp;s/len(numbers)
def&nbsp;dev(numbers,mean):
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;sdev=0.0
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;for&nbsp;num&nbsp;in&nbsp;numbers:
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;sdev&nbsp;=&nbsp;sdev+(num-mean)**2
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return&nbsp;pow(sdev/(len(numbers)-1),0.5)
&nbsp;
def&nbsp;median(numbers):
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;sorted(numbers)
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;size=len(numbers)
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if&nbsp;size&nbsp;%2&nbsp;==0:
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;med&nbsp;=&nbsp;(numbers[size//2-1]+numbers[size//2])/2
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;else:
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;med&nbsp;=&nbsp;numbers[size//2]
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return&nbsp;med
&nbsp;
n&nbsp;=&nbsp;getNum()
m=getMean(n)
d=dev(n,m)
med&nbsp;=&nbsp;median(n)
print(&quot;平均值是{0}，方差是{1},中位数是{2}&quot;.format(m,d,med))

def getNum():

    nums = []

    iNumStr = input("请输入数字")

    while iNumStr !="":

        nums.append(eval(iNumStr))

        iNumStr = input("请输入数字")

    return nums

def getMean(numbers):

    s=0.0

    for num in numbers:

        s += num

    return s/len(numbers)

def dev(numbers,mean):

    sdev=0.0

    for num in numbers:

        sdev = sdev+(num-mean)**2

        return pow(sdev/(len(numbers)-1),0.5)

def median(numbers):

    sorted(numbers)

    size=len(numbers)

    if size %2 ==0:

        med = (numbers[size//2-1]+numbers[size//2])/2

    else:

        med = numbers[size//2]

    return med

n = getNum()

m=getMean(n)

d=dev(n,m)

med = median(n)

print("平均值是{0}，方差是{1},中位数是{2}".format(m,d,med))

6.4 字典类型及操作

1.字典类型定义

字典类型是映射的体现，它通过键值对来体现，键是数据索引的扩展，字典是键值对的集合，键值对之间无序。采用大括号{}和dict()创建，键值对用冒号表示。例如：

d={“China”:”Beijing”,”France”:”Paris”}

1	d={“China”:”Beijing”,”France”:”Paris”}

输入

d[“China”]

1	d[“China”]

结果是

’Beijing’

’Beijing’

如果我们想生成一个空字典，则可以是使用

de={}

直接用大括号只能生成字典！

2.字典处理函数及方法

表4.1 字典类型操作函数和方法

函数或方法	描述
del d[k]	删除字典d中键k对应的数据值
k in d	判断键k是否在字典d中，在就是True，否则False。k是索引
d.keys()	返回d中所有的键信息
d.values()	返回d中所有的值信息
d.items()	返回d中所有键值对信息
d.get(k,<default>	键k存在，则返回相应值，否则返回<default>值
d.pop(k,<default>)	键k存在，则取出（并删除）相应值，否则返回<default>值
d.popitem()	随机从字典d中取出一个键值对，以元组形式返回
d.clear()	删除所有键值对
len(d)	返回字典d中元素的个数

6.5 模块5：jieba库的使用

jieba是优秀的中文分词第三方库。jieba分词有三种模式：精确模式、全模式、搜索引擎模式。

精确模式：把文本精确的分开，不存在冗余单词。

全模式：把文本中所有可能的词语都扫描出来，有冗余。

搜索引擎模式：在精确模式基础上，对长词再次切分。

表5.1 jieba库常用函数

函数	描述
jieba.lcut(s)	精确模式，返回一个列表类型的分词结果。
jieba.lcut(s.cut_all=True)	全模式，返回一个列表类型的粉刺结果，存在冗余。
jieba.lcut_for_search(s)	搜索引擎模式，返回一个列表类型的分词结果，存在冗余。
jieba.add_word(w)	向分词词典增加新词w

6.6 实例10：文本词频统计

1.Hamlet词频统计：

def&nbsp;getText():
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;txt&nbsp;=&nbsp;open(&quot;hamlet.txt&quot;,&nbsp;&quot;r&quot;).read()
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;txt&nbsp;=&nbsp;txt.lower()
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;for&nbsp;ch&nbsp;in&nbsp;&#39;!&quot;#$%&amp;()*+,-./:;&lt;=&gt;?@[\\]^_‘{|}~&#39;:
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;txt&nbsp;=&nbsp;txt.replace(ch,&nbsp;&quot;&nbsp;&quot;)&nbsp;&nbsp;&nbsp;#将文本中特殊字符替换为空格
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;return&nbsp;txt
&nbsp;
hamletTxt&nbsp;=&nbsp;getText()
words&nbsp;&nbsp;=&nbsp;hamletTxt.split()
counts&nbsp;=&nbsp;{}
for&nbsp;word&nbsp;in&nbsp;words:&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;counts[word]&nbsp;=&nbsp;counts.get(word,0)&nbsp;+&nbsp;1
items&nbsp;=&nbsp;list(counts.items())
items.sort(key=lambda&nbsp;x:x[1],&nbsp;reverse=True)
for&nbsp;i&nbsp;in&nbsp;range(10):
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;word,&nbsp;count&nbsp;=&nbsp;items[i]
print&nbsp;(&quot;{0:&lt;10}{1:&gt;5}&quot;.format(word,&nbsp;count))

def getText():

    txt = open("hamlet.txt", "r").read()

    txt = txt.lower()

    for ch in '!"#$%&()*+,-./:;<=>?@[\\]^_‘{|}~':

        txt = txt.replace(ch, " ")   #将文本中特殊字符替换为空格

    return txt

hamletTxt = getText()

words  = hamletTxt.split()

counts = {}

for word in words:          

    counts[word] = counts.get(word,0) + 1

items = list(counts.items())

items.sort(key=lambda x:x[1], reverse=True)

for i in range(10):

    word, count = items[i]

print ("{0:<10}{1:>5}".format(word, count))

2. 《三国演义》人物出场统计（下）（含《三国演义》原文文本）

import&nbsp;jieba
excludes&nbsp;=&nbsp;{&quot;将军&quot;,&quot;却说&quot;,&quot;荆州&quot;,&quot;二人&quot;,&quot;不可&quot;,&quot;不能&quot;,&quot;如此&quot;}
txt&nbsp;=&nbsp;open(&quot;threekingdoms.txt&quot;,&nbsp;&quot;r&quot;,&nbsp;encoding=&#39;utf-8&#39;).read()
words&nbsp;&nbsp;=&nbsp;jieba.lcut(txt)
counts&nbsp;=&nbsp;{}
for&nbsp;word&nbsp;in&nbsp;words:
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;if&nbsp;len(word)&nbsp;==&nbsp;1:
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;continue
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;elif&nbsp;word&nbsp;==&nbsp;&quot;诸葛亮&quot;&nbsp;or&nbsp;word&nbsp;==&nbsp;&quot;孔明曰&quot;:
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;rword&nbsp;=&nbsp;&quot;孔明&quot;
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;elif&nbsp;word&nbsp;==&nbsp;&quot;关公&quot;&nbsp;or&nbsp;word&nbsp;==&nbsp;&quot;云长&quot;:
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;rword&nbsp;=&nbsp;&quot;关羽&quot;
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;elif&nbsp;word&nbsp;==&nbsp;&quot;玄德&quot;&nbsp;or&nbsp;word&nbsp;==&nbsp;&quot;玄德曰&quot;:
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;rword&nbsp;=&nbsp;&quot;刘备&quot;
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;elif&nbsp;word&nbsp;==&nbsp;&quot;孟德&quot;&nbsp;or&nbsp;word&nbsp;==&nbsp;&quot;丞相&quot;:
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;rword&nbsp;=&nbsp;&quot;曹操&quot;
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;else:
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;rword&nbsp;=&nbsp;word
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;counts[rword]&nbsp;=&nbsp;counts.get(rword,0)&nbsp;+&nbsp;1
for&nbsp;word&nbsp;in&nbsp;excludes:
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;del&nbsp;counts[word]
items&nbsp;=&nbsp;list(counts.items())
items.sort(key=lambda&nbsp;x:x[1],&nbsp;reverse=True)
for&nbsp;i&nbsp;in&nbsp;range(10):
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;word,&nbsp;count&nbsp;=&nbsp;items[i]
&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;print&nbsp;(&quot;{0:&lt;10}{1:&gt;5}&quot;.format(word,&nbsp;count))