4 wbudowane struktury danych w Pythonie: słowniki, listy, zestawy, krotki

W tym artykule skupimy się na strukturach danych w Pythonie i pomożemy w jasnym zrozumieniu tematu. Dowiesz się, czym one są i jak działają. Udostępniliśmy również wiele przykładów, aby upewnić się, że nie masz żadnych wątpliwości dotyczących tematów, które tutaj udostępniliśmy.

Więc bez zbędnych ceregieli zacznijmy.

Czym są struktury danych?

Struktury danych pozwalają skutecznie i wydajnie organizować i zarządzać danymi. Zwiększają dostępność Twoich danych. Modyfikowanie przechowywanych danych staje się również znacznie prostsze, jeśli masz odpowiednie struktury danych. Umożliwiają one organizowanie i przechowywanie danych, dzięki czemu można później wykonywać na nich operacje bez żadnych trudności.

Python ma dwa rodzaje struktur danych. Struktury danych obsługiwane przez Python niejawnie to Set, Dictionary, List i Tuple. Są to wbudowane struktury danych Pythona.

Następnie istnieją struktury danych, które możesz stworzyć samodzielnie, aby mieć lepszą kontrolę nad funkcjonalnością. Są to struktury danych zdefiniowane przez użytkownika i obejmują listy połączone, wykresy, drzewa, stosy, kolejki i mapy skrótów. Struktury danych zdefiniowane przez użytkownika są również dostępne w innych językach programowania.

Czytaj więcej: 6 najczęściej używanych struktur danych w R

Wbudowane struktury danych w Pythonie

Python ma wiele wbudowanych struktur danych. Te zintegrowane struktury danych pomagają w szybkim i łatwym rozwiązywaniu problemów programistycznych. Jak wspomnieliśmy wcześniej, Python ma następujące zintegrowane struktury danych:

• Słowniki
• Listy
• Zestawy
• Krotki

Omówmy szczegółowo każdy z nich:

1. Słowniki

Używamy słowników do przechowywania par klucz-wartość. Podobnie jak słownik fizyczny przechowuje słowo wraz z jego znaczeniem, słownik w Pythonie przechowuje pary klucz-wartość. Terminy są kluczami, podczas gdy różne znaczenia związane z tymi słowami są wartościami. Dzięki tej wartości możesz uzyskać dostęp do kluczy.

Możesz utworzyć słownik z nawiasami klamrowymi. W tym celu możesz również użyć funkcji dict(). Oto przykład:

my_dict = {} #pusty słownik

drukuj(my_dict)

my_dict = {1: 'A', 2: 'B'} #słownik z elementami

drukuj(my_dict)

Wyjście powyższego kodu:

{}

{1: „A”, 2: „B”}

Możesz zmienić wartości słownika za pomocą klawiszy. Musisz najpierw uzyskać dostęp do klawiszy, aby zmienić wartości. Po zlokalizowaniu kluczy wystarczy dodać wymaganą parę klucz-wartość, aby uzyskać pożądany wynik.

my_dict = {'Pierwszy': 'A', 'Drugi': 'B'}

drukuj(my_dict)

my_dict['Drugi'] = 'C++' #zmiana elementu

drukuj(my_dict)

my_dict['Third'] = 'Ruby' #dodawanie pary klucz-wartość

drukuj(my_dict)

Wyjście powyższego kodu:

{'Pierwszy': 'A', 'Drugi': 'B'}

{'Pierwszy': 'A', 'Drugi': 'C'}

{'Pierwszy': 'A', 'Drugi': 'C', 'Trzeci': 'D'}

Możesz usunąć wartości ze słownika za pomocą funkcji pop(). Funkcja pop() zwraca wartość, którą usunąłeś. Parę klucz-wartość można pobrać za pomocą funkcji popitem(). Zwraca krotkę pary. Możesz również wyczyścić cały słownik za pomocą funkcji clear(). Oto przykład:

my_dict = {'Pierwszy': 'A', 'Drugi': 'B', 'Trzeci': 'C'}

a = my_dict.pop('Trzeci') #pop element

print('Wartość:', a)

print('Słownik:', my_dict)

b = my_dict.popitem() #wybierz parę klucz-wartość

print('Klucz, para wartości:', b)

print('Słownik', my_dict)

my_dict.clear() #pusty słownik

print('n', my_dict)

Wyjście powyższego kodu:

Wartość: C

Słownik: {'Pierwszy': 'A', 'Drugi': 'B'}

Klucz, para wartości: („Drugi”, „B”)

Słownik {'Pierwszy': 'A'}

{}

Przeczytaj także: Pomysły i tematy projektów Pythona

2. Listy

Używamy list do sekwencyjnego przechowywania danych. Każdy element listy posiada adres, który jest również nazywany indeksem. Wartość indeksu listy przechodzi od 0 do ostatniego elementu na liście, a jej nazwa to indeksowanie dodatnie. Podobnie, kiedy cofasz się od ostatniego elementu do pierwszego i liczysz od -1, nazywa się to indeksowaniem ujemnym.

Możesz utworzyć listę, używając nawiasów kwadratowych i dodawać do nich elementy według potrzeb. Jeśli zostawisz puste nawiasy, lista nie będzie zawierała żadnych elementów, a także będzie pusta. Oto przykład listy:

moja_lista = [] #utwórz pustą listę

drukuj(moja_lista)

moja_lista = [A, B, C, 'przykład', Z] #tworzenie listy z danymi

drukuj(moja_lista)

Wyjście powyższego kodu:

[]

[A, B, C, 'przykład', Z]

Możesz dodawać elementy do swojej listy za pomocą funkcji insert(), extend() i append(). Funkcja insert() dodaje te elementy, które zostały przekazane do wartości indeksu. Funkcja insert() również zwiększa rozmiar listy.

Dzięki funkcji append() możesz dodać wszystkie przekazane do niej elementy jako pojedynczy element. Z drugiej strony funkcja extend() może dodawać elementy jeden po drugim.

Oto przykład:

moja_lista = [A, B, C]

drukuj(moja_lista)

moja_lista.append([555, 12]) #dodaj jako pojedynczy element

drukuj(moja_lista)

moja_lista.extend([234, 'more_example']) #dodaj jako różne elementy

drukuj(moja_lista)

moja_lista.insert(1, 'wstaw_przyklad') #dodaj element i

drukuj(moja_lista)

Wyjście powyższego kodu:

[A, B, C]

[A, B, C, [555, 12]]

[A, B, C, [555, 12], 234, 'więcej_przykładu']

[A, 'wstaw_przykład', B, C, [555, 12], 234, 'więcej_przykładu']

Podczas pracy z listami napotkasz również potrzebę usunięcia niektórych elementów. Możesz użyć słowa kluczowego „del”. Jest to wbudowane słowo kluczowe Pythona i niczego nie zwraca. Jeśli chcesz element z powrotem, będziesz musiał użyć funkcji pop() i usunąć element poprzez jego wartość, będziesz musiał użyć funkcji remove(). Oto przykład:

moja_lista = [A, B, C, 'przykład', Z, 10, 30]

del moja_lista[5] #delete element w indeksie 5

drukuj(moja_lista)

moja_lista.remove('przykład') #usuń element z wartością

drukuj(moja_lista)

a = moja_lista.pop(1) #pop element z listy

print('Popped Element: ', a, ' Pozostała lista: ', moja_lista)

moja_lista.clear() #opróżnij listę

drukuj(moja_lista)

Wyjście powyższego kodu:

[A, B, C, 'przykład', Z, 30]

[A, B, C, Z, 30]

Wystrzelony element: 2 Pozostała lista: [A, C, Z, 30]

[]

Możesz przekazać wartości indeksu w Pythonie i uzyskać wymagane wartości.

moja_lista = [A, B, C, 'przykład', Z, 10, 30]

dla elementu w my_list: #dostęp do elementów jeden po drugim

drukuj(element)

print(moja_lista) #dostęp do wszystkich elementów

print(moja_lista[3]) #dostęp do indeksu 3 element

print(my_list[0:2]) #dostęp do elementów od 0 do 1 i wykluczenie 2

print(moja_lista[::-1]) #dostęp do elementów w odwrotnej kolejności

Wyjście powyższego kodu:

A

b

C

przykład

Z

10

30

[A, B, C, 'przykład', Z, 10, 30]

przykład

[A, B]

[30, 10, Z, 'przykład', 3, 2, 1]

3 zestawy

Zbiór unikalnych i nieuporządkowanych przedmiotów nazywamy zestawem. Jeśli więc z jakiegoś powodu powtórzysz dane, pojawią się one w zestawie tylko raz. Zbiory w Pythonie są podobne do zbiorów, o których czytasz w matematyce. Od ich właściwości po funkcje, znajdziesz między nimi wiele podobieństw.

Możesz stworzyć zestaw używając nawiasów kwiatowych i przekazując jego wartości. Oto przykład:

mój_zestaw = {A, B, C, D, E, E, E} #utwórz zbiór

drukuj(mój_zestaw)

Wyjście powyższego kodu:

{A, B, C, D, E}

Jak wspomnieliśmy wcześniej, możesz wykonywać wszystkie funkcje zestawów, które wykonujesz w arytmetyce w zestawach Pythona. Za pomocą funkcji union() możesz połączyć dane obecne w dwóch zestawach. Funkcja intersection() podaje dane obecne w obu wspomnianych zestawach.

Masz funkcję różnicy(), która pozwala usunąć dane dostępne w obu zestawach i daje dane, które nie są powszechne wśród nich. Funkcja symmetric_difference() podaje dane pozostałe w tych zestawach.

mój_zestaw = {A, B, C, D}

mój_zestaw_2 = {C, D, E, F}

print(mój_zestaw.union(mój_zestaw_2), '———-', mój_zestaw | mój_zestaw_2)

print(my_set.intersection(my_set_2), '———-', my_set & my_set_2)

print(mój_zestaw.różnica(mój_zestaw_2), '———-', mój_zestaw – mój_zestaw_2)

print(mój_zestaw.symetryczna_różnica(mój_zestaw_2), '———-', mój_zestaw ^ mój_zestaw_2)

mój_zestaw.wyczyść()

drukuj(mój_zestaw)

Wyjście powyższego kodu:

{A, B, C, D, E, F} ———- {A, B, C, D, E, F}

{C, D} ———- {C, D}

{A, B} ———- {A, B}

{A, B, E, F} ———- {A, B, E, F}

ustawić()

Przeczytaj także: Wynagrodzenie programisty Pythona w Indiach

4. Krotki

Krotki są podobne do list, ale po wprowadzeniu danych w krotce nie można ich zmienić, chyba że jest ona zmienna. Zrozumienie ich może być trochę trudne, ale nie martw się, nasz przykładowy kod może ci w tym pomóc. Możesz utworzyć krotkę za pomocą funkcji tuple().

moja_krotka = (A, B, C) #utwórz krotkę

drukuj(moja_krotka)

Wyjście powyższego kodu:

(A, B, C)

Metoda uzyskiwania dostępu do wartości w krotkach jest taka sama jak w listach.

my_tuple2 = (A, B, C, 'Upgrad') #dostęp do elementów

dla x w my_tuple2:

drukuj(x)

drukuj(moja_krotka2)

drukuj(moja_krotka2[0])

drukuj(moja_krotka2[:])

Wyjście powyższego kodu:

A

b

C

Ulepszenie

(A, B, C, „Ulepszenie”)

A

(A, B, C, „Ulepszenie”)

Wniosek

Teraz musisz zaznajomić się z różnymi strukturami danych w Pythonie . Mamy nadzieję, że ten artykuł okazał się przydatny. Struktury danych odgrywają znaczącą rolę w pomaganiu w organizowaniu, zarządzaniu i uzyskiwaniu dostępu do danych. Istnieje wiele opcji do wyboru, a każda z nich ma swoje szczególne zastosowanie.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o Pythonie i strukturach danych, zapoznaj się z naszymi kursami.

Jeśli chcesz dowiedzieć się czegoś o Pythonie, wszystkiego o data science, sprawdź IIIT-B i upGrad's PG Diploma in Data Science, który jest stworzony dla pracujących profesjonalistów i oferuje ponad 10 studiów przypadków i projektów, praktyczne warsztaty praktyczne, mentoring z przemysłem eksperci, indywidualni z mentorami branżowymi, ponad 400 godzin nauki i pomocy w pracy z najlepszymi firmami.