距離上次的小項目已經休息了很長一段時間，是時候來繼續本系列教程了。這一節開始我們將深入python中的數據結構。

序列的概念

在python中，最基本的數據結構是序列，序列包含一個或多個元素，每個元素有一個序號，也就是元素的位置，也稱為索引。第一個索引是0，第二個是1，以此類推。

說到這裏，可能大家都想到了列表。確實，python中有好幾種內建（自帶）的序列，列表就是其中一種，當然，元組也是。其他的內建序列類型有字符串、字節串等。

至於字符串，它其實就是一個由許多字符組成的序列，索引0指向第一個字符，索引1指向第二個字符……

本系列教程主要學習列表、元組、字符串這三種序列，字節串不詳細討論。

通用序列操作

所有的序列類型都有一些共同的操作，這些操作包括：索引、分片、加法、乘法還有檢查某個元素是否包含在序列中。除此以外，python中還有一系列針對序列的內建函數。

索引

索引操作其實就是通過索引訪問元素的操作，十分簡單，況且之前也有提過，在這裏直接給出例子：

>>> s = ‘hello‘
>>> s[0]  # 正向索引
‘h‘
>>> s[-1]  # 反向索引
‘o‘
>>> 

要註意的是，反向索引時，末尾元素的索引應該是-1，而不是-0，因為-0就是0，不然就與首元素索引重合了。

分片

索引只可以訪問一個元素，而分片可以訪問一定區間（範圍）內的元素。分片通過冒號隔開的兩個索引來實現，前一個索引表示起點（包括起點），後一個索引包括終點（不包括終點）：

>>> s = ‘hello world‘
>>> s[0:5]
‘hello‘
>>> lst = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> lst[1:-1]
[2, 3, 4]

省略第一個索引表示從首元素開始：

>>> lst = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> lst[:3]
[1, 2, 3]

省略第二個索引表示索引的範圍包含起點以及起點之後的所有元素：

>>> lst = [1, 2, 3, 4, 5]
>>> lst[1:]
[2, 3, 4, 5]
>>> lst[:]  # 兩個索引都省略
[1, 2, 3, 4, 5]
 

要註意的是，下面兩種分片並不等價：

>>> lst[1:]
[2, 3, 4, 5]
>>> lst[1:-1]
[2, 3, 4]

註意：分片操作返回的序列是從原序列復制指定的範圍內的元素而生成的，在新的序列中給元素重新賦值，並不影響原序列。

我們還可以再指定一個數字來表示步長，具體看下面例子：

>>> lst = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>> lst[0:10:2]
[1, 3, 5, 7, 9]

上面的例子中，從索引0開始，每2個元素就取一個元素，這個2就是我所說的步長，在之前的例子中，我們的沒有提供步長，這時的步長默認就是1。

當然，步長不可以為0，步長為0將會報錯。但是步長可以是負數！，這時分片從右往左提取元素：

>>> lst = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
>>> lst[3:1:-1]
[4, 3]

上面例子中，分片從索引4的元素開始，每一步取一個元素，直到索引1（不包括該元素）。

使用負數的步長常常會使人困惑，建議如無必要，還是不要使用負數的步長。

加法

通過使用加法運算符+，我們可以進行序列的連接操作：

>>> [1,2,3] + [4,5,6]
[1, 2, 3, 4, 5, 6]
>>> ‘hello‘ + ‘world‘
‘helloworld‘
>>> (1,2) + (3,4)
(1, 2, 3, 4)

這十分簡單，不過要註意，只有在相同類型的序列之間，才可以進行相加，不然就報錯：

>>> [1,2,3] + ‘hello‘
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: can only concatenate list (not "str") to list

乘法

我們把一個序列與整數n相乘來生成一個新的序列，這個新的序列將被重復n次：

>>> [1,2,3] * 5
[1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3, 1, 2, 3]
>>> ‘hello ‘ * 3
‘hello hello hello ‘

成員資格

我們把確認一個值是否在序列中，稱為檢查這個值在序列中的成員資格。我們可以用運算符in來實現：

>>> lst = [1, 2, 3, 4]
>>> 1 in lst
True
>>> 0 in lst
False

字符串比較特殊，我們不僅可以檢查某個字符是否在一個字符串中，而且可以檢查某個另一個字符串是否在該字符串中：

>>> s = ‘hello world‘
>>> ‘w‘ in s
True
>>> ‘world‘ in s
True

操作序列的函數

除了上面的序列操作外，python還提供了一些內建函數用於操作序列，下面介紹最常用的len、min、max函數。

使用len函數可以得到序列的長度，也就是序列中元素的數量：

>>> lst = [1,2,3]
>>> len(lst)
3
>>> s = ‘hello‘
>>> len(s)
5

min和max函數分別返回序列中的最小和最大的元素：

>>> lst = [1,2,3,4,5]
>>> min(lst)
1
>>> max(‘hello world‘)
‘w‘

min和max函數的參數還可以是多個參數：

>>> max(3,2,4,2,5)
5
>>> min(3,2,4,2,5)
2

這個時候相當於全部參數被收集成一個列表，再從中求出最大或最小的元素

本節到此為止，讀者們好好消化，我們下期再見！

python教程（四）·序列