03/18 python教學 list/tuple/dict

list 列表

list 是 python 中最為基礎的一種資料結構,有點類似小時候 c++ 學過的 array (但是又多了少部分非常多功能）

list 的基本宣告

empty_list=[]  #空list
integer_list = [1,2,3]  #元素同型的list
heterogeneous_list =["penguin",0.1,True]  #各種類型都有的list
list_of_list =[interger_list,heterogeneous_list,[]] #list裡面也可以放list喔～

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index (索引)是啥？

讓我們用下面的圖片簡單開始:

跟以前學的陣列一樣, index 的編號是由0開始的 BUT!
Python 允許index為負數 跟圖片上一樣,最後一個元素的索引值是 -1, 倒數第二個索引值為 -2, 以此類推～

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slice 切片

我們可以利用 slice 的功能,從 list 之中擷取一些我們需要的片段。
[i:j]這個片段表示從 i 到 j-1 的所有元素

誒…那個如果沒有設定開頭ｉ怎麼辦:cold_sweat:
不用緊張～那當然就直接從頭開始取出片段嘍～ :smiley:

順帶一提,我們也可以用設定第三個參數 k 來指定間隔[i:j:k] 表示從 i 開始每隔 k 取出一個元素

再來一段小練習

x=[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9] 
a=x[-2]  
last_three=x[-3:]
without_firstNlast=x[1:-1]
copy=x[:]
every_secon=x[::2]
guessWhat=x[5:2:-1] 

跟上面無關但是你們之後解題會用到

利用這種方式可以將list裡面的元素全部轉為整數型態

for i in range(len(List)):
	List[i] = int(List[i])     

當然還有更酷的,我們可以利用map來轉換list內部元素的型態～

results = ['1','2','3','4']
print(results)

results = list(map(int,results))
print(results)

比較一下結果：

暖身題 (slice):zap:
請問如何利用slice將list進行reversal呢？
敢給我用reverse()給我試試看＾＾

• 【樣例輸入】

  ​​​​​​​          1 2 3 4 5 6 7 
  

• 【樣例輸出】

  ​​​​​​​​        [7, 6, 5, 4, 3, 2, 1]
  

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檢查元素是否在list裡面：

要怎麼知道list裡面有沒有-1這個元素？
python 裡面的in可以滿足你的願望～
print(-1 in [1,2,3])

同時,它也可以用來走訪整個列表～

利用關鍵字item的走訪

characters=["五條悟","虎杖悠仁","伏黑惠","釘崎野薔薇"]
for item in characters:  #直接輸出item
    print(item) 

小練習1 (list):zap:
a065 Jumping Mario
:warning: 請用list來實現,output可能有點小問題要注意

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list 的基本運算以及常用函式

• python 基本運算
  在 python 裡面, list只要型態保持一致,是可以直接用來進行運算的

基本運算範例(1)

sentence=["重要的事情說三遍"]
x=[1,2,3,'哈摟']

print(sentence*3)
print(x+[5,6])
print(x+sentence)

print(sentence+3)

基本運算範例(2)

sentence2=["他",4,"在幹嘛"]
x2=[1,2,3,'哈摟']

sentence2[2]=x2[2]+84
print(sentence2)

一些好用的python內部函式

• len(): 可以用來看list的長度
• str(): 將list轉為字串
• sum(): 計算內部元素和
• sorted(): 會回傳排序好的list，但不會動到原本list
• sort(): 會直接對內部元素進行排序
  
  
• reversed(): 反轉list

更多好用的函式

listname.append(element)：用於在list尾巴追加元素
listname.extend(seq):直接在list尾巴加入另一個list(另一組數字)
listname.count(obj): 計算某元素的出現次數

函式範例

penguin_types1=["皇帝企鵝","國王企鵝","跳岩企鵝","阿德利企鵝"]
penguin_types2=["皇帝企鵝","小藍企鵝","麥哲倫企鵝"]

penguin_types1.append("皇帝企鵝")
print(penguin_types1)

penguin_types1.extend(penguin_types2)

print("length of penguin_types1=",len(penguin_types1))
print('penguin_types1=',penguin_types1)


print('皇帝企鵝次數：',penguin_types1.count('皇帝企鵝')) 

皇帝企鵝	國王企鵝	跳岩企鵝	阿德利企鵝

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二(多)維列表

就是大家以前學的二(多)維陣列不解釋

二維的基本宣告

a=[[1,2,3],[2,3,4]]

:question: 誒那二維空列表要怎麼設定啊？跟下一題超級有關！

請大家看以下面兩種宣告：

c = [[0 for i in range(2)] for j in range(3)]
print(c)

c=[[0]*2]*3
print(c)

如果這時候加入c[0][0]=77 想一想會發生什麼事情？

小練習2 (二維練習):zap:
完成 3X3 矩陣和 3X2 整數矩陣的乘法,輸出結果矩陣。

• 範例：

  • 第一個矩陣3X3

    ​​​​​​​​​            3  2  1
    
    ​​​​​​​​​            5  6  7
    ​​​​​​​​​            
    ​​​​​​​​​            2  4  6
    

  • 第二個矩陣3X2

    ​​​​​​​​​​           2  3  
    
    ​​​​​​​​​​           3  4
    
    ​​​​​​​​​​           6  2
    

• 輸入與輸出格式如下

  • 【樣例輸入】

    ​​​​​​​​            3  2  1
    ​​​​​​​​            5  6  7
    ​​​​​​​​            2  4  6
    ​​​​​​​​            
    ​​​​​​​​            2  3
    ​​​​​​​​            3  4
    ​​​​​​​​            6  2
    

  • 【樣例輸出】

    ​​​​​​​​            18  19   
    
    ​​​​​​​​            70  53
    ​​​​​​​​            
    ​​​​​​​​            52  34
    

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tuple 元組

操作原理大致上和list差不多
用()來建立Tuple

list轉tuple()
EX：tuple([1,2,3]) =>(1,2,3)

tuple 的基本宣告

my_list=[1,2]
my_tuple=(1,2)
other_tuple=3,4  #不加括號其實也可以只是不推薦

print(other_tuple)

my_list[1]=3
print(my_list)

try:
    my_tuple[1]=3
except TypeError:
    print("tuple內容不能改喇ＱＱ")
    

tuple 基本運算

tuple1=('minions',7,True,3.15926)
tuple2=(False,20)

print("tuple1[1:]=", tuple1[1:])  #slice基本上跟list一樣
print("tuple2[0]=", tuple2[0])

#雖然不能改變tuple內容,但是仍然可以取其值進行運算
print(tuple1+tuple2)  
print(tuple1[1]+3)

print(tuple2*3)

:bulb:如果 function 需要回傳多個數值, 此時 tuple 就會非常方便～

用 tuple 回傳數值

def sumNproduct(a,b):
    return (a+b), (a*b)

sp=sumNproduct(2,3)  #sp= (5,6)
s,p = sumNproduct(2,3) #s=5 , p=6

Tuple vs. list

• 沒有insert()、append() 等function
• tuple建立後就不能修改裡面的內容
• 可以當dictionary的key(下面會提到)

一些tuple還是能用的函式(不涉及內容刪改)

• len(tuple)：回傳tuple長度
• max(tuple)：回傳tuple中的最大值

:bulb: 簡單來說 tuple 跟 list 的操作方式重疊度真的很高～只要不涉及內容刪改, tuple 基本上都可以用, 大家有時間可以玩玩看～^^

小練習3 (tuple):zap:
隨意輸入一串數字,如：nums = [2, 7, 11, 15, 1, 8, 6 ,10]
請找到任意相加為9的元素集合，如：[(2, 7), (1, 8)]

• 【樣例輸入】

  ​​​​​​​          1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 10 -1
  

• 【樣例輸出】

  ​​​​​​​​  [(1, 8), (2, 7), (3, 6), (4, 5), (9, 0), (10, -1)]
  

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dict 字典

另一種基本的資料結構,它包含了鍵值( key ) 以及對應的值( value ),讓我們可以快速選出某個key對應的value (我一直不能明白為什麼它叫字典)

我們利用{}來建立Dictionary
dictionary＝{'key1':'value1','key2':'value2',...,'keyn':'value n'}

• dictionary :你的字典名稱
• key1, key2,…, keyn :元素的鍵值，必須是唯一而且不可更動的, 型態可以是 int, str 等等
• value1, value2, …, valuen :表示元素的值

dict的基本宣告

empty_dict={}  #空字典建立
empty_dict2=dict()  #其實也可以但是不推薦

#key 為整數的字典
puipui={1:'馬鈴薯',2:'西羅摩',3:'阿比',4:'泰迪', 5:'巧克力'}  
print(puipui)
print(puipui[1])

dict小練習 #key為文字的字典

grades={'Wendy': 98,'Emilia': 82, 'Darren': 70}  

darren_grade=grades['Darren']
print("Darren=", darren_grade)

#如果你用了一個不存在的key 就會出現keyError的情況...
try:
    howard_grade = grades['Howard']
except KeyError:
    print("no grade for Howard ^^")

#可以再次利用 in 確定你的 key 484存在的
darren_has_grade = 'Darren' in grades
print('darren_has_grade:', darren_has_grade)
howard_has_grade = 'Howard' in grades
print('howard_has_grade:', howard_has_grade)
    
#如果要指定特定的key或是value 請用中括號
grades['Darren'] = 90  #替換掉舊value
grades['Howard'] = 80   #添加新的項目
print(grades)

:bulb: key的值也可以是tuple喔~

NCTU_map = {(0,0):"浩然圖書館",(0,-4):"綜一",(3,0):"管一"}

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一些dict的好用的函式

• dict1.update(dict2)：將一個字典的鍵與值複製到另一個，如果存在鍵相同，則以新傳入的值會蓋掉原本的值
• dict.get('key')：回傳字典中該鍵的值
• dict.keys()：回傳字典中所有的鍵
• dict.values()：回傳字典中所有的值
• dict.items()：回傳字典中所有的鍵值對
• 'key' in dict：確認鍵是否存在字典中，回傳一個布林值
• del dict['key']：刪除字典中該鍵與值
• dict.clear()：清除字典所有內容
  
  

小練習4 (dictionary):zap:
讓我們來算算麥當勞餐點的熱量吧～
如果今天選擇只有大麥克、中薯、可樂、一份(四塊)麥克雞塊。請計算餐點熱量。

• 【呈現方式（截圖）】
  

  

• 小提示:

dict={1:["Big Mac",530], 2:["Fries(Regular)",330],3:["Cola(Regular)",210],4:["McNuggets(4 pieces)", 230]}
number= list(dict.keys())
price = list(dict.values())

count_kcal=0
for i in range(4):
    print(str(number[i])+price[i][0])
    

:point_right:今天的解答