×

Python黑帽编程2.3 字符串、列表、元组、字典和集合

96
玄魂
2016.08.15 10:44* 字数 6622

Python黑帽编程2.3字符串、列表、元组、字典和集合

本节要介绍的是Python里面常用的几种数据结构。通常情况下,声明一个变量只保存一个值是远远不够的,我们需要将一组或多组数据进行存储、查询、排序等操作,本节介绍的Python内置的数据结构可以满足大多数情况下的需求。这一部分的知识点比较多,而且较为零散,需要认真学习。

2.3.1字符串

字符串是Python中最常用的数据类型。我们可以使用引号('或")来创建字符串。

创建字符串很简单,只要为变量分配一个值即可。例如:

var1='Hello World!'

var2="Python Runoob"

Python访问字符串中的值

Python不支持单字符类型,单字符也在Python也是作为一个字符串使用。

Python访问子字符串,可以使用方括号来截取字符串,如下实例:

var1='Hello World!'

var2="Python Runoob"

print"var1[0]: ",var1[0]

print"var2[1:5]: ",var2[1:5]

以上实例执行结果:

图2

Python字符串更新

你可以对已存在的字符串进行修改,并赋值给另一个变量,如下实例:

#!/usr/bin/python

# -*- coding: UTF-8 -*-

var1='Hello World!'

print"更新字符串:- ",var1[:6]+'Runoob!'

运行结果如下:

图3

Python转义字符

在需要在字符中使用特殊字符时,python用反斜杠(\)转义字符。如下表:

转义字符

描述

\(在行尾时)

续行符

\\

反斜杠符号

\'

单引号

\"

双引号

\a

响铃

\b

退格(Backspace)

\e

转义

\000

\n

换行

\v

纵向制表符

\t

横向制表符

\r

回车

\f

换页

\oyy

八进制数,yy代表的字符,例如:\o12代表换行

\xyy

十六进制数,yy代表的字符,例如:\x0a代表换行

\other

其它的字符以普通格式输出

Python字符串运算符

下表实例变量a值为字符串"Hello",b变量值为"Python":

操作符

描述

实例

+

字符串连接

a + b输出结果:HelloPython

*

重复输出字符串

a*2输出结果:HelloHello

[]

通过索引获取字符串中字符

a[1]输出结果e

[ : ]

截取字符串中的一部分

a[1:4]输出结果ell

in

成员运算符-如果字符串中包含给定的字符返回True

H in a输出结果1

not in

成员运算符-如果字符串中不包含给定的字符返回True

M not in a输出结果1

r/R

原始字符串-原始字符串:所有的字符串都是直接按照字面的意思来使用,没有转义特殊或不能打印的字符。原始字符串除在字符串的第一个引号前加上字母"r"(可以大小写)以外,与普通字符串有着几乎完全相同的语法。

print r'\n'输出\n和print R'\n'输出\n

%

格式字符串

请看下一章节

实例如下:

#!/usr/bin/python

# -*- coding: UTF-8 -*-

a="Hello"

b="Python"

print"a + b输出结果:",a+b

print"a * 2输出结果:",a*2

print"a[1]输出结果:",a[1]

print"a[1:4]输出结果:",a[1:4]

if("H"ina):

print"H在变量a中"

else:

print"H不在变量a中"

if("M"notina):

print"M不在变量a中"

else:

print"M在变量a中"

printr'\n'

printR'\n'

以上程序执行结果为:

图4

Python字符串格式化

Python支持格式化字符串的输出。尽管这样可能会用到非常复杂的表达式,但最基本的用法是将一个值插入到一个有字符串格式符%s的字符串中。

在Python中,字符串格式化使用与C中sprintf函数一样的语法。

比如下面的代码:

#!/usr/bin/python

print"My name is %s and weight is %d kg!"%('Zara',21)

运行结果为:

图5

python字符串格式化符号一览表:

描述

%c

格式化字符及其ASCII码

%s

格式化字符串

%d

格式化整数

%u

格式化无符号整型

%o

格式化无符号八进制数

%x

格式化无符号十六进制数

%X

格式化无符号十六进制数(大写)

%f

格式化浮点数字,可指定小数点后的精度

%e

用科学计数法格式化浮点数

%E

作用同%e,用科学计数法格式化浮点数

%g

%f和%e的简写

%G

%f和%E的简写

%p

用十六进制数格式化变量的地址

格式化操作符辅助指令:

符号

功能

*

定义宽度或者小数点精度

-

用做左对齐

+

在正数前面显示加号( + )

在正数前面显示空格

#

在八进制数前面显示零('0'),在十六进制前面显示'0x'或者'0X'(取决于用的是'x'还是'X')

0

显示的数字前面填充'0'而不是默认的空格

%

'%%'输出一个单一的'%'

(var)

映射变量(字典参数)

m.n.

m是显示的最小总宽度,n是小数点后的位数(如果可用的话)

Python三引号(triple quotes)

python中三引号可以将复杂的字符串进行复制,python三引号允许一个字符串跨多行,字符串中可以包含换行符、制表符以及其他特殊字符。

三引号的语法是一对连续的单引号或者双引号(通常都是成对的用)。

例如:

#三引号

hi = '''hi

there'''

print hi

运行结果如下:

图6

Unicode字符串

Python中定义一个Unicode字符串和定义一个普通字符串一样简单:

s2=u'Hello World !';

print s2引号前小写的"u"表示这里创建的是一个Unicode字符串。如果你想加入一个特殊字符,可以使用Python的Unicode-Escape编码。如下例所示:

s3=u'Hello\u0020World !'

print s3

python的字符串内建函数

字符串方法是从python1.6到2.0慢慢加进来的——它们也被加到了Jython中。

这些方法实现了string模块的大部分方法,如下表所示列出了目前字符串内建支持的方法,所有的方法都包含了对Unicode的支持,有一些甚至是专门用于Unicode的。

方法

描述

string.capitalize()

把字符串的第一个字符大写

string.center(width)

返回一个原字符串居中,并使用空格填充至长度width的新字符串

string.count(str, beg=0, end=len(string))

返回str在string里面出现的次数,如果beg或者end指定则返回指定范围内str出现的次数

string.decode(encoding='UTF-8', errors='strict')

以encoding指定的编码格式解码string,如果出错默认报一个ValueError的异常,除非errors指定的是'ignore'或者'replace'

string.encode(encoding='UTF-8', errors='strict')

以encoding指定的编码格式编码string,如果出错默认报一个ValueError的异常,除非errors指定的是'ignore'或者'replace'

string.endswith(obj, beg=0, end=len(string))

检查字符串是否以obj结束,如果beg或者end指定则检查指定的范围内是否以obj结束,如果是,返回True,否则返回False.

string.expandtabs(tabsize=8)

把字符串string中的tab符号转为空格,tab符号默认的空格数是8。

string.find(str, beg=0, end=len(string))

检测str是否包含在string中,如果beg和end指定范围,则检查是否包含在指定范围内,如果是返回开始的索引值,否则返回-1

string.index(str, beg=0, end=len(string))

跟find()方法一样,只不过如果str不在string中会报一个异常.

string.isalnum()

如果string至少有一个字符并且所有字符都是字母或数字则返

回True,否则返回False

string.isalpha()

如果string至少有一个字符并且所有字符都是字母则返回True,

否则返回False

string.isdecimal()

如果string只包含十进制数字则返回True否则返回False.

string.isdigit()

如果string只包含数字则返回True否则返回False.

string.islower()

如果string中包含至少一个区分大小写的字符,并且所有这些(区分大小写的)字符都是小写,则返回True,否则返回False

string.isnumeric()

如果string中只包含数字字符,则返回True,否则返回False

string.isspace()

如果string中只包含空格,则返回True,否则返回False.

string.istitle()

如果string是标题化的(见title())则返回True,否则返回False

string.isupper()

如果string中包含至少一个区分大小写的字符,并且所有这些(区分大小写的)字符都是大写,则返回True,否则返回False

string.join(seq)

以string作为分隔符,将seq中所有的元素(的字符串表示)合并为一个新的字符串

string.ljust(width)

返回一个原字符串左对齐,并使用空格填充至长度width的新字符串

string.lower()

转换string中所有大写字符为小写.

string.lstrip()

截掉string左边的空格

string.maketrans(intab, outtab])

maketrans()方法用于创建字符映射的转换表,对于接受两个参数的最简单的调用方式,第一个参数是字符串,表示需要转换的字符,第二个参数也是字符串表示转换的目标。

max(str)

返回字符串STR中最大的字母。

min(str)

返回字符串STR中最小的字母。

string.partition(str)

有点像find()和split()的结合体,从str出现的第一个位置起,把字符串string分成一个3元素的元组(string_pre_str,str,string_post_str),如果string中不包含str则string_pre_str == string.

string.replace(str1, str2,  num=string.count(str1))

把string中的str1替换成str2,如果num指定,则替换不超过num次.

string.rfind(str, beg=0,end=len(string) )

类似于find()函数,不过是从右边开始查找.

string.rindex( str, beg=0,end=len(string))

类似于index(),不过是从右边开始.

string.rjust(width)

返回一个原字符串右对齐,并使用空格填充至长度width的新字符串

string.rpartition(str)

类似于partition()函数,不过是从右边开始查找.

string.rstrip()

删除string字符串末尾的空格.

string.split(str="", num=string.count(str))

以str为分隔符切片string,如果num有指定值,则仅分隔num个子字符串

string.splitlines(num=string.count('\n'))

按照行分隔,返回一个包含各行作为元素的列表,如果num指定则仅切片num个行.

string.startswith(obj, beg=0,end=len(string))

检查字符串是否是以obj开头,是则返回True,否则返回False。如果beg和end指定值,则在指定范围内检查.

string.strip([obj])

在string上执行lstrip()和rstrip()

string.swapcase()

翻转string中的大小写

string.title()

返回"标题化"的string,就是说所有单词都是以大写开始,其余字母均为小写(见istitle())

string.translate(str, del="")

根据str给出的表(包含256个字符)转换string的字符,

要过滤掉的字符放到del参数中

string.upper()

转换string中的小写字母为大写

string.zfill(width)

返回长度为width的字符串,原字符串string右对齐,前面填充0

string.isdecimal()

isdecimal()方法检查字符串是否只包含十进制字符。这种方法只存在于unicode对象。

2.3.2列表

序列是Python中最基本的数据结构。序列中的每个元素都分配一个数字-它的位置,或索引,第一个索引是0,第二个索引是1,依此类推。

Python有6个序列的内置类型,但最常见的是列表和元组。序列都可以进行的操作包括索引,切片,加,乘,检查成员。此外,Python已经内置确定序列的长度以及确定最大和最小的元素的方法。列表是最常用的Python数据类型,它可以作为一个方括号内的逗号分隔值出现。列表的数据项不需要具有相同的类型

创建一个列表,只要把逗号分隔的不同的数据项使用方括号括起来即可。如下所示:

list1=['physics','chemistry',1997,2000];

list2=[1,2,3,4,5];

list3=["a","b","c","d"];

与字符串的索引一样,列表索引从0开始。列表可以进行截取、组合等。

访问列表中的值

使用下标索引来访问列表中的值,同样你也可以使用方括号的形式截取字符,如下所示:

#!/usr/bin/python

list1=['physics','chemistry',1997,2000];

list2=[1,2,3,4,5,6,7];

print"list1[0]: ",list1[0]

print"list2[1:5]: ",list2[1:5]

运行结果如下:

图7

更新列表

你可以对列表的数据项进行修改或更新,你也可以使用append()方法来添加列表项,如下所示:

#!/usr/bin/python

list=['physics','chemistry',1997,2000];

print"Value available at index 2 : "

printlist[2];

list[2]=2001;

print"New value available at index 2 : "

printlist[2];

运行结果如下:

图8

删除列表元素

可以使用del语句来删除列表的的元素,如下所示:

#!/usr/bin/python

list1=['physics','chemistry',1997,2000];

printlist1;

dellist1[2];

print"After deleting value at index 2 : "

printlist1;

运行结果如下:

图9

Python列表脚本操作符

列表对+和*的操作符与字符串相似。+号用于组合列表,*号用于重复列表。

如下所示:

Python表达式

结果

描述

len([1, 2, 3])

3

长度

[1, 2, 3] + [4, 5, 6]

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

组合

['Hi!'] * 4

['Hi!', 'Hi!', 'Hi!', 'Hi!']

重复

3 in [1, 2, 3]

True

元素是否存在于列表中

for x in [1, 2, 3]: print x,

1 2 3

迭代

Python列表截取

Python的列表截取与字符串操作类型,如下所示:

L=['spam','Spam','SPAM!']

操作:

Python表达式

结果

描述

L[2]

'SPAM!'

读取列表中第三个元素

L[-2]

'Spam'

读取列表中倒数第二个元素

L[1:]

['Spam', 'SPAM!']

从第二个元素开始截取列表

Python列表函数&方法

Python包含以下函数:

序号

函数

1

cmp(list1, list2)

比较两个列表的元素

2

len(list)

列表元素个数

3

max(list)

返回列表元素最大值

4

min(list)

返回列表元素最小值

5

list(seq)

将元组转换为列表

Python包含以下方法:

序号

方法

1

list.append(obj)

在列表末尾添加新的对象

2

list.count(obj)

统计某个元素在列表中出现的次数

3

list.extend(seq)

在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值(用新列表扩展原来的列表)

4

list.index(obj)

从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置

5

list.insert(index, obj)

将对象插入列表

6

list.pop(obj=list[-1])

移除列表中的一个元素(默认最后一个元素),并且返回该元素的值

7

list.remove(obj)

移除列表中某个值的第一个匹配项

8

list.reverse()

反向列表中元素

9

list.sort([func])

对原列表进行排序

2.3.4元组

Python的元组与列表类似,不同之处在于元组的元素不能修改。

元组使用小括号,列表使用方括号。

元组创建很简单,只需要在括号中添加元素,并使用逗号隔开即可。

如下代码:

tup1 = ('physics', 'chemistry', 1997, 2000);

tup2 = (1, 2, 3, 4, 5 );

tup3 = "a", "b", "c", "d";

创建空元组

tup1 = ();

元组中只包含一个元素时,需要在元素后面添加逗号

tup1 = (50,);

元组与字符串类似,下标索引从0开始,可以进行截取,组合等。

访问元组

元组可以使用下标索引来访问元组中的值,如下实例:

#!/usr/bin/python

tup1 = ('physics', 'chemistry', 1997, 2000);

tup2 = (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 );

print "tup1[0]: ", tup1[0]

print "tup2[1:5]: ", tup2[1:5]

运行结果如下:

图10

修改元组

元组中的元素值是不允许修改的,但我们可以对元组进行连接组合,如下实例:

#!/usr/bin/python

# -*- coding: UTF-8 -*-

tup1 = (12, 34.56);

tup2 = ('abc', 'xyz');

#以下修改元组元素操作是非法的。

# tup1[0] = 100;

#创建一个新的元组

tup3 = tup1 + tup2;

print tup3;

运行结果如下:

图11

删除元组

元组中的元素值是不允许删除的,但我们可以使用del语句来删除整个元组,如下实例:

#!/usr/bin/python

tup = ('physics', 'chemistry', 1997, 2000);

print tup;

del tup;

print "After deleting tup : "

print tup;

以上实例元组被删除后,运行结果如下:

图12

元组运算符

与字符串一样,元组之间可以使用+号和*号进行运算。这就意味着他们可以组合和复制,运算后会生成一个新的元组。

Python表达式

结果

描述

len((1, 2, 3))

3

计算元素个数

(1, 2, 3) + (4, 5, 6)

(1, 2, 3, 4, 5, 6)

连接

['Hi!'] * 4

['Hi!', 'Hi!', 'Hi!', 'Hi!']

复制

3 in (1, 2, 3)

True

元素是否存在

for x in (1, 2, 3): print x,

1 2 3

迭代

元组索引,截取

因为元组也是一个序列,所以我们可以访问元组中的指定位置的元素,也可以截取索引中的一段元素,如下所示:

元组:

L = ('spam', 'Spam', 'SPAM!')

Python表达式

结果

描述

L[2]

'SPAM!'

读取第三个元素

L[-2]

'Spam'

反向读取;读取倒数第二个元素

L[1:]

('Spam', 'SPAM!')

截取元素

无关闭分隔符

任意无符号的对象,以逗号隔开,默认为元组,如下实例:

#!/usr/bin/python

print 'abc', -4.24e93, 18+6.6j, 'xyz';

x, y = 1, 2;

print "Value of x , y : ", x,y;

运行结果如下:

图13

元组内置函数

Python元组包含了以下内置函数:

序号

方法及描述

1

cmp(tuple1, tuple2)

比较两个元组元素。

2

len(tuple)

计算元组元素个数。

3

max(tuple)

返回元组中元素最大值。

4

min(tuple)

返回元组中元素最小值。

5

tuple(seq)

将列表转换为元组。

2.3.5字典

字典是另一种可变容器模型,且可存储任意类型对象。

字典的每个键值(key=>value)对用冒号(:)分割,每个对之间用逗号(,)分割,整个字典包括在花括号({})中,格式如下所示:

d={key1:value1,key2:value2}

键必须是唯一的,但值则不必。

值可以取任何数据类型,但键必须是不可变的,如字符串,数字或元组。

一个简单的字典实例:

dict={'Alice':'2341','Beth':'9102','Cecil':'3258'}

也可如此创建字典:

dict1={'abc':456};

dict2={'abc':123,98.6:37};

访问字典里的值

把相应的键放入熟悉的方括弧,如下实例:

#!/usr/bin/python

dict={'Name':'Zara','Age':7,'Class':'First'};

print"dict['Name']: ",dict['Name'];

print"dict['Age']: ",dict['Age'];

运行结果如下:

图14

如果用字典里没有的键访问数据,会输出错误:

dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'};

print "dict['Name']: ", dict['Name'];

print "dict['Age']: ", dict['Age'];

print dict['Xuanhun']

运行结果如下:

图15

修改字典

向字典添加新内容的方法是增加新的键/值对,修改或删除已有键/值对如下实例:

#!/usr/bin/python

dict={'Name':'Zara','Age':7,'Class':'First'};

dict['Age']=8;# update existing entry

dict['School']="DPS School";# Add new entry

print"dict['Age']: ",dict['Age'];

print"dict['School']: ",dict['School'];

运行结果如下:

图16

删除字典元素

能删单一的元素也能清空字典,清空只需一项操作。

显示删除一个字典用del命令,如下实例:

#!/usr/bin/python

# -*- coding: UTF-8 -*-

dict={'Name':'Zara','Age':7,'Class':'First'};

deldict['Name'];#删除键是'Name'的条目

dict.clear();#清空词典所有条目

deldict;#删除词典

print"dict['Age']: ",dict['Age'];

print"dict['School']: ",dict['School'];

但这会引发一个异常,因为用del后字典不再存在:

图17

字典键的特性

字典值可以没有限制地取任何python对象,既可以是标准的对象,也可以是用户定义的,但键不行。

两个重要的点需要记住:

1)不允许同一个键出现两次。创建时如果同一个键被赋值两次,后一个值会被记住,如下实例:

#!/usr/bin/python

dict={'Name':'Zara','Age':7,'Name':'Manni'};

print"dict['Name']: ",dict['Name'];

以上实例输出结果:

dict['Name']:Manni

2)键必须不可变,所以可以用数字,字符串或元组充当,所以用列表就不行,如下实例:

#!/usr/bin/python

dict={['Name']:'Zara','Age':7};

print"dict['Name']: ",dict['Name'];

运行结果如下:

图18

字典内置函数&方法

Python字典包含了以下内置函数:

序号

函数及描述

1

cmp(dict1, dict2)

比较两个字典元素。

2

len(dict)

计算字典元素个数,即键的总数。

3

str(dict)

输出字典可打印的字符串表示。

4

type(variable)

返回输入的变量类型,如果变量是字典就返回字典类型。

Python字典包含了以下内置方法:

序号

函数及描述

1

radiansdict.clear()

删除字典内所有元素

2

radiansdict.copy()

返回一个字典的浅复制

3

radiansdict.fromkeys()

创建一个新字典,以序列seq中元素做字典的键,val为字典所有键对应的初始值

4

radiansdict.get(key, default=None)

返回指定键的值,如果值不在字典中返回default值

5

radiansdict.has_key(key)

如果键在字典dict里返回true,否则返回false

6

radiansdict.items()

以列表返回可遍历的(键,值)元组数组

7

radiansdict.keys()

以列表返回一个字典所有的键

8

radiansdict.setdefault(key, default=None)

和get()类似,但如果键不存在于字典中,将会添加键并将值设为default

9

radiansdict.update(dict2)

把字典dict2的键/值对更新到dict里

10

radiansdict.values()

以列表返回字典中的所有值

2.3.6集合

把不同元素放在一起就组成了集合,集合的成员被称为集合元素。Python的集合和数学的结合在概念和操作上基本相同。Python提供了两种集合:可变集合和不可变集合。

创建集合

我们先看下面创建集合的代码。

#!/usr/bin/python

# -*- coding: UTF-8 -*-

s1=set('abcdde')

s2=set([1,2,3,4,5])

s3 = frozenset("xuanhun")

print type(s1)

print type(s3)

print s2

运行结果如下:

图19

访问集合

由于集合本身是无序的,所以不能为集合创建索引或切片操作,只能循环遍历或使用in、not in来访问或判断集合元素。

接上面的代码,添加一个循环输出集合内容的代码,如下所示。

图20

从上图的结果,我们可以看到集合无序,无重复元素的特性。

更新集合

可使用以下内建方法来更新(只有可变集合才能被更新):

s.add()

s.update()

s.remove()

下面的代码测试了集合的添加和删除操作:

s2=set([1,2,3,4,5])

print s2

s2.add("j")

s2.remove(3)

print s2

运行结果如下:

图21

联合(|)

联合(union)操作与集合的OR操作其实等价的,联合符号有个等价的方法,union()。

测试代码如下:

s1=set('abcdde')

s2=set([1,2,3,4,5])

s4=s1|s2

print s4

运行结果如下:

图22

交集(&)

与集合AND等价,交集符号的等价方法是intersection()。

>>> s1&s2

set(['n'])

>>> s1.intersection(s2)

set(['n'])

差集

等价方法是difference()。

>>> s1-s2

set(['i','b','e','g'])

>>> s1.difference(s2)

set(['i','b','e','g'])

2.3.7小结

基本类型和和基本数据结构我们都介绍完毕了,是时候写点更“复杂”的代码了,下一节给大家介绍基本的条件判断和循环。

2.4节《流程控制》已经在微信订阅号抢先发布,心急的同学进入订阅号(二维码在下方),从菜单网络安全”—>”Python黑帽编程进入即可。

本节视频教程获取方法,请扫描二维码,在菜单网络安全”——>”Python黑帽编程中找到对应的本文2.2.7节,有详细方法。

由于教程仍在创作过程中,在整套教程完结前,感兴趣的同学请关注我的微信订阅号(xuanhun521,下方二维码),我会第一时间在订阅号推送图文教程和视频教程。问题讨论请加qq群:Hacking(1群):303242737   Hacking(2群):147098303。

关注之后,回复请回复“Python”,获取更多内容。

日记本
Web note ad 1