python小练习-列表、字典

1、 切片（Slice）

L=['a','b','c','d']

L[0:2]表示从索引0开始取，直到索引2为止，但不包括索引2。即索引0，1，正好是2个元素

如果第一个索引是0，还可以省略：

L[:2]

L[-1]取倒数第一个元素

L[:]表示从第一个到最后一个，即原样复制一个list

L[::2]去全部数据，但是每两个取一个

字符串逆序：

str = “abcdefg”

str1 = str[::-1]  #  “gfedcba”

#1、去字符串两边的空格

 #1、去字符串2边的空格
 def trim(s):
     if s=="":
         return s
     while(s[0]==" "):
         s = s[1:]
         if s == "":
             return s
     while(s[-1]==" "):
         s = s[:-1]
         if s == "":
             return s
     return s
 
 if __name__ == '__main__':
     # 1、测试:
     if trim('hello  ') != 'hello':
         print('测试失败!')
     elif trim('  hello') != 'hello':
         print('测试失败!')
     elif trim('  hello  ') != 'hello':
         print('测试失败!')
     elif trim('  hello  world  ') != 'hello  world':
         print('测试失败!')
     elif trim('') != '':
         print('测试失败!')
     elif trim('    ') != '':
         print('测试失败!')
     else:
         print('测试成功!')

2、迭代

如果给定一个list或tuple，我们可以通过for循环来遍历这个list或tuple，这种遍历我们称为迭代（Iteration），迭代是通过for ... in来完成的

d = {'a':1,'b':2,'c':3,'d':4}

for key in d:

print(key)

for value in d.values():

print(value )

for k ,v in d.items():

print(k,v)

Python内置的enumerate函数可以把一个list变成索引-元素对，这样就可以在for循环中同时迭代索引和元素本身：

for i ,value in enumerate(['a','b','c','d']):

print(i,value)

#2、请使用迭代查找一个list中最小和最大值，并返回一个tuple：

 def findMinAndMax(L):
     if len(L) == 0:
         return (None, None)
 
     max = L[0]
     min = L[0]
     for num in L:
         if num > max:
             max = num
         if num < min:
             min = num
     return(min,max)
 
 # 测试
 if findMinAndMax([]) != (None, None):
     print('测试失败!')
 elif findMinAndMax([7]) != (7, 7):
     print('测试失败!')
 elif findMinAndMax([7, 1]) != (1, 7):
     print('测试失败!')
 elif findMinAndMax([7, 1, 3, 9, 5]) != (1, 9):
     print('测试失败!')
 else:
     print('测试成功!')

3、列表生成式

列表生成式即List Comprehensions，是Python内置的非常简单却强大的可以用来创建list的生成式。

举个例子，要生成list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]可以用list(range(1, 11))：

如果要生成[1x1, 2x2, 3x3, ..., 10x10]：

方法一：循环法：

L = []

for x in range(1,11):

L.append(x*x)

方法二：列表生成式

L = [x * x for  x in range(1,11)]

写列表生成式时，把要生成的元素x * x放到前面，后面跟for循环，就可以把list创建出来

for循环后面还可以加上if判断

L = [x * x for  x in range(1,11) if x % 2 == 0]

还可以使用两层循环，可以生成全排列:

[a * b for a in [1,2,3] for b in [4,5,6]]

最后把一个list中所有的字符串变成小写:

L=["alice","JACk","Steven","Catherine"]

[s.lower() for s in L]

# list中既包含字符串，又包含整数

 def listgenerate():
     L1 = ['Hello', 'World', 18, 'Apple', None]
     L2 = [s.lower() for s in L1 if isinstance(s, str)]
 
 # 测试:
 print(L2)
 if L2 == ['hello', 'world', 'apple']:
     print('测试通过!')
 else:
     print('测试失败!')

4、生成器

通过列表生成式，我们可以直接创建一个列表。但是，受到内存限制，列表容量肯定是有限的。而且，创建一个包含100万个元素的列表，不仅占用很大的存储空间，如果我们仅仅需要访问前面几个元素，那后面绝大多数元素占用的空间都白白浪费了。

所以，如果列表元素可以按照某种算法推算出来，那我们是否可以在循环的过程中不断推算出后续的元素呢？这样就不必创建完整的list，从而节省大量的空间。在Python中，这种一边循环一边计算的机制，称为生成器：generator。

要创建一个generator，有很多种方法。第一种方法很简单，只要把一个列表生成式的[]改成()，就创建了一个generator：

L = [x * x for  x in range(10)]

g =  （x * x for  x in range(10)）

创建L和g的区别仅在于最外层的[]和()，L是一个list，而g是一个generator。

通过next()函数获得generator的下一个返回值：next(g)

generator非常强大。如果推算的算法比较复杂，用类似列表生成式的for循环无法实现的时候，还可以用函数来实现

比如，著名的斐波拉契数列（Fibonacci），除第一个和第二个数外，任意一个数都可由前两个数相加得到：

 def fib(max):
     n, a, b = 0, 0, 1
     while n < max:
         print(b)#将print(b)改为yield b，就可以变成生成器
         a, b = b, a + b
         n = n + 1
     return 'done'

这就是定义generator的另一种方法。如果一个函数定义中包含yield关键字，那么这个函数就不再是一个普通函数，而是一个generator：

这里，最难理解的就是generator和函数的执行流程不一样。函数是顺序执行，遇到return语句或者最后一行函数语句就返回。而变成generator的函数，在每次调用next()的时候执行，遇到yield语句返回，再次执行时从上次返回的yield语句处继续执行。

#输出杨辉三角

 '''
 杨辉三角定义如下：
           1
          / \
         1   1
        / \ / \
       1   2   1
      / \ / \ / \
     1   3   3   1
    / \ / \ / \ / \
   1   4   6   4   1
  / \ / \ / \ / \ / \
 1   5   10  10  5   1
 把每一行看做一个list，试写一个generator，不断输出下一行的list：
 '''
 def triangles():
     L = [1]
     n = 1
     while True:
         print(L)
         if n>5:
             break
         S = L[:]
         S.append(0)#重点在于此，实现错位相加
         L = [S[i-1] + S[i] for i in range(len(S))]
         n += 1

5、map()

函数接收两个参数，一个是函数，一个是Iterable，map将传入的函数依次作用到序列的每个元素，并把结果作为新的Iterator返回。

 def func(x):
     return x * x
 
 i = map(func, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
 
 print(list(i))

Iterator是惰性序列，因此通过list()函数让它把整个序列都计算出来并返回一个list

6、reduce

把一个函数作用在一个序列[x1, x2, x3, ...]上，这个函数必须接收两个参数，reduce把结果继续和序列的下一个元素做累积计算，其效果就是：

reduce(f, [x1, x2, x3, x4]) = f(f(f(x1, x2), x3), x4)

 #比方说对一个序列求和，就可以用reduce实现
 from functools import reduce
 def add(x, y):
     return x+y
 
 reduce(add,[1,2,3,4,5,6,7,8,9])

 #序列[1, 2, 3, 4, 5]变换成整数12345
 from functools import reduce
 def fn(x, y):
      return x * 10 + y
 
 reduce(fn,[1,2,3,4,5])

 #将字符串转换为整数
 from functools import reduce
 
 dic = {'': 0, '': 1, '': 2, '': 3, '': 4, '': 5, '': 6, '': 7, '': 8, '': 9}
 
 def char2num(ch):
     return dic [ch]
 
 def str2int(s):
     return reduce(lambda x, y: x * 10 + y, map(char2num, s))

 #1、利用map()函数，把用户输入的不规范的英文名字，变为首字母大写，其他小写的规范名字
 def normalize(name):
     s = ""
     for k,v in enumerate(name):
         if k ==0 :
             s += (v.upper())
         else:
             s += (v.lower())
     return s
 
 # 测试:
 L1 = ['adam', 'LISA', 'barT']
 L2 = list(map(normalize, L1))
 print(L2)
 
 '''
 2、Python提供的sum()函数可以接受一个list并求和，
 请编写一个prod()函数，可以接受一个list并利用reduce()求积：
 '''
 from functools import reduce
 def prod(L):
 
     def mul(a,b):
         return(a*b)
 
     return reduce(mul,L)      
 
 print('3 * 5 * 7 * 9 =', prod([3, 5, 7, 9]))
 if prod([3, 5, 7, 9]) == 945:
     print('测试成功!')
 else:
     print('测试失败!')
 
 '''
 3、利用map和reduce编写一个str2float函数，
 把字符串'123.456'转换成浮点数123.456：
 '''
 DIGITS = {'': 0, '': 1, '': 2, '': 3, '': 4, '': 5, '': 6, '': 7, '': 8, '': 9}
 def str2float(s):
     a, b = s.split('.') #把字符串拆分成a,b两部分
     return str2int(a) + str2int(b)/10**len(b)
 
 def str2int(s):
     digits = {'':0, '':1, '':2, '':3, '':4, '':5, '':6, '':7, '':8, '':9}
     digit_array = map(lambda x: digits[x], s)
     return reduce(lambda x, y: x*10 + y, digit_array)
 
 def char2num(s):
 
     return map(DIGITS[s],s)
 
 print('str2float(\'123.456\') =', str2float('123.456'))
 if abs(str2float('123.456') - 123.456) < 0.00001:
     print('测试成功!')
 else:
     print('测试失败!')