一、列表类型

列表在运维开发中，主要负责大批量数据的存储！！！

比如存储所有学生信息，存储所有的商品信息，存储所有的日志文件信息等等

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、Go、C++等语言中被称为数组。

2、列表的定义

1	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))  # <class 'list'>

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：

1
2
3

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	len()	返回列表中元素的个数
2	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

举个栗子：

# 1、返回列表中元素的个数
list1 = ['apple', 'banana', 'pineapple']
print(len(list1))

# 2、in方法（黑名单系统）
list2 = ['192.168.1.15', '10.1.1.100', '172.35.46.128']
if '10.1.1.100' in list2:
    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

☆ 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。

☆ 删操作

编号	函数	作用
1	del	根据索引移除指定列表元素
2	remove()	移除列表中某个数据的第一个匹配项。

☆ remove()方法

作用：删除匹配的元素

1
2
3

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

☆ 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

☆ 翻转与排序操作

编号	函数	作用
1	reverse()	将数据序列进行倒叙排列(翻转效果)
2	sort()	对列表序列进行排序，也可以添加参数reverse=True实现从大到小

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)

小结：

列表.reverse() 作用？列表进行翻转，还可以使用切片实现！

列表.sort()作用？升序排列

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。

for循环（个人比较推荐）：

1
2
3

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

容器的遍历都可以使用（for）循环结构。

5、随机点名程序开发

'''
点名程序
1. 定义一组数据（所有点名人员名单）
2. 引入random模块，用于生成随机数 => 相当于列表的索引下标
3. 根据索引下标抽取用户信息
'''
# 导入模块
import random
# 定义一组数据
students = ['Tom', 'Rose', 'Jennifer', 'Jack']
# 获取一个随机数 => 不能超过students对应的索引下标
# 最小值 = 0；最大值 = len(studnets) - 1；产生一个0 ~ 3之间的随机整数
index = random.randint(0, len(students) - 1)
# 打印点到名字的同学
print(students[index])

二、元组类型

作用：和列表类似，都可以实现大批量数据存储，唯一区分，元组一旦定义完成后，就不能修改与删除了，可以起到保护数据的目的。

1、为什么需要元组

思考：如果想要存储多个数据，但是这些数据是不能修改的数据，怎么做？

答：列表？列表可以一次性存储多个数据，但是列表中的数据允许更改。

1 2	num_list = [10, 20, 30] num_list[0] = 100

那这种情况下，我们想要存储多个数据且数据不允许更改，应该怎么办呢？

答：使用元组，元组可以存储多个数据且元组内的数据是不能修改的。

2、元组的定义

元组特点：定义元组使用小括号，且使用逗号隔开各个数据，数据可以是不同的数据类型。

基本语法：

# 多个数据元组
tuple1 = (10, 20, 30)

# 单个数据元组
tuple2 = (10,)

注意：如果定义的元组只有一个数据，那么这个数据后面也要添加逗号，否则数据类型为唯一的这个数据的数据类型。

三、字典类型（重点）

列表类型比较适合大批量数据的存储。

作用？字典类型比较适合某一事物的存储，比如一个人、一本书、一个产品、一个主机信息等等。

我们说的这个事物往往是由多个属性组成，比如一个人（姓名、年龄、家庭住址），一个主机信息（IP、端口、账号、密码）

1、为什么需要字典(dict)

思考1：比如我们要存储一个人的信息，姓名：Tom，年龄：20周岁，性别：男，家庭住址：北京市昌平区，如何快速存储。

1	person = ['Tom', 20, '男', '北京市昌平区']

思考2：在日常生活中，姓名、年龄以及性别同属于一个人的基本特征。但是如果使用列表对其进行存储，则分散为3个独立元素，这显然不合逻辑。我们有没有办法，将其保存在同一个元素中，姓名、年龄以及性别都作为这个元素的3个属性。

答：使用Python中的字典

2、Python中字典(dict)的概念

特点：

① 符号为大括号（花括号） => {}

② 数据为键值对形式出现 => {key:value}，key：键名，value：值，在同一个字典中，key必须是唯一（类似于索引下标）

③ 各个键值对之间用逗号隔开

在字典中，键名除了可以使用字符串的形式，还可以使用数值的形式来进行表示

定义：

# 有数据字典
dict1 = {'name': 'Tom', 'age': 20, 'gender': '男'}

# 空字典
dict2 = {}

注意：key:value键值对，如果key是一个数字类型则不加引号，但是如果是字符串类型，必须使用单引号或双引号引起来

在Python代码中，字典中的key必须使用引号引起来

小结：

列表适合大批量数据存储、元组虽然类似列表，一旦定义完成后，就不能修改与删除（保护数据）；

字典比较适合（某一事物）存储

3、字典的增操作（重点）

基本语法：

1 2	字典名称[key] = value 注：如果key存在则修改这个key对应的值；如果key不存在则新增此键值对。

案例：定义一个空字典，然后添加name、age以及address这样的3个key

# 1、定义一个空字典
person = {}
# 2、向字典中添加数据
person['name'] = '刘备'
person['age'] = 40
person['address'] = '蜀中'
# 3、使用print方法打印person字典
print(person)

注意：列表、字典为可变类型

4、字典的删操作

del 字典名称[key]：删除指定元素

# 1、定义一个有数据的字典
person = {'name':'王大锤', 'age':28, 'gender':'male', 'address':'北京市海淀区'}
# 2、删除字典中的某个元素（如gender）
del person['gender']
# 3、打印字典
print(person)

5、字典的改操作

基本语法：

1 2	字典名称[key] = value 注：如果key存在则修改这个key对应的值；如果key不存在则新增此键值对。

案例：定义一个字典，里面有name、age以及address，修改address这个key的value值

# 1、定义字典
person = {'name':'孙悟空', 'age': 600, 'address':'花果山'}
# 2、修改字典中的数据（address）
person['address'] = '东土大唐'
# 3、打印字典
print(person)

6、字典的查操作

① 查询方法：使用具体的某个key查询数据，如果未找到，则直接报错。

字典序列[key]

② 字典的相关查询方法

编号	函数	作用
1	keys()	以类列表返回一个字典所有的键
2	values()	以类列表返回字典中的所有值
3	items()	以类列表返回可遍历的(键, 值) 元组数据

注：字典相关方法，如keys、values、items不能直接使用，必须结合for循环遍历输出！！！

案例1：提取person字典中的所有key

# 1、定义一个字典
person = {'name':'貂蝉', 'age':18, 'mobile':'13765022249'}
# 2、提取字典中的name、age以及mobile属性
print(person.keys())

案例2：提取person字典中的所有value值

# 1、定义一个字典
person = {'name':'貂蝉', 'age':18, 'mobile':'13765022249'}
# 2、提取字典中的貂蝉、18以及13765022249号码
print(person.values())

案例3：使用items()方法提取数据

# 1、定义一个字典
person = {'name':'貂蝉', 'age':18, 'mobile':'13765022249'}
# 2、调用items方法获取数据，dict_items([('name', '貂蝉'), ('age', 18), ('mobile', '13765022249')])
# print(person.items())
# 3、结合for循环对字典中的数据进行遍历
for key, value in person.items():
    print(f'{key}：{value}')

四、集合类型

set集合，作用：无序且天生去重，特点：去重

1、什么是集合

集合（set）是一个无序、不重复的元素序列。

① 无序

② 天生去重

2、集合的定义

在Python中，我们可以使用一对花括号{}或者set()方法来定义集合，但是如果你定义的集合是一个空集合，则只能使用set()方法。

疑问：字典、集合都可以通过{}花括号，如何区分呢？答：如果{}是key:value键值对，就代表是字典；如果是具体的值，就是集合。

# 定义一个集合
s1 = {10, 20, 30, 40, 50}
print(s1)
print(type(s1))

# 定义一个集合：集合中存在相同的数据
s2 = {'刘备', '曹操', '孙权', '曹操'}
print(s2)
print(type(s1))

# 定义空集合
s3 = {}
s4 = set()
print(type(s3))         # <class 'dict'>
print(type(s4))         # <class 'set'>

3、集合操作的相关方法（增删查）

疑问：集合操作只有增删查而没有修改方法？

答：集合没有索引下标，也没有key，而且结合本身就是无序的，所以无法精准对集合中的元素进行修改。所以只有增删查方法。

☆ 集合的增操作

add()方法：向集合中增加一个元素（单一）

students = set()
students.add('李哲')
students.add('刘毅')
print(students)

☆ 集合的删操作

remove()方法：删除集合中的指定数据，如果数据不存在则报错

# 1、定义一个集合
products = {'萝卜', '白菜', '水蜜桃', '奥利奥', '西红柿', '凤梨'}
# 2、使用remove方法删除白菜这个元素
products.remove('白菜')
print(products)

☆ 集合中的查操作

in ：判断某个元素是否在集合中，如果在，则返回True，否则返回False

# 定义一个set集合
s1 = {'刘帅', '英标', '高源'}
# 判断刘帅是否在s1集合中
if '刘帅' in s1:
    print('刘帅在s1集合中')
else:
    print('刘帅没有出现在s1集合中')

☆ 集合的遍历操作

1 2	for i in 集合: print(i)

4、集合的应用场景

作业检查

# 1. 获取所有同学的信息集合
students = {'赵飞', '李航', '封勇', '张天宇'}
# 2. 获取所有已提交同学信息集合
submitted = {'赵飞', '李航'}
# 3. 求差集
print(students - submitted)  # 没有交作业的同学

小结：

只要有去重需求，最简单的解决方法就是使用集合实现数据的存储！！