零基础Python完全自学教程14:Python中的序列知识详解

欢迎你来到站长学堂，学习站长在线出品的在线课程《零基础Python完全自学教程》今天给大家分享的是第14课《Python中的序列知识详解》。本节课主要内容有：序列索引、序列切片、序列相加、序列相乘、序列成员资格及计算序列的最大值、最小值和长度。

在数学中，序列也叫做数列，是指按照一定的顺序和逻辑排列的一列数。

在Python中，序列是最基本的数据结构。

14.1、Python中的序列索引

序列中的每一个元素都有一个属于自己的编号，我们称为索引（index）。从起始元素开始，索引值从0开始编号，持续递增。即下标为0表示第一个元素，下标为1表示第二个元素，以此类推，如下图所示：

正数序列索引示意图

在Python中，不仅有正数序列索引，还有负数序列索引。这个索引是从右向左计数，也就是说从最后一个元素开始，索引值从-1开始递减。即最后一个元素的索引值为-1，而倒数第二个为-2，以此类推，如下图所示：

负数序列索引示意图

注意，在使用负值作为列序中各元素的索引值时，是从 -1 开始，而不是从 0 开始。即最后一个元素的下标为-1，这是为了防止与第一个元素重合。

无论是采用正索引值，还是负索引值，都可以访问序列中的任何元素。以字符串为例，访问“我在站长在线学Python”的第三个元素和最后一个元素，可以使用如下的代码：

a = "我在站长在线学Python"
print(a[2])      #输出第3个元素
print(a[-1])     #输出最后一个元素

执行结果如下：

站
n
>>> 

14.2、Python中的序列切片

切片，顾名思义就是切取一个片段。在厨房中，就是把要做的菜，切成一片一片的块状物体，以便翻炒。但是在Python中，切片操作是访问序列中元素的另一种方法，它可以访问一定范围内的元素，通过切片操作，可以生成一个新的序列。

序列实现切片操作的语法格式如下：

sname[start : end : step]

其中，各个参数的含义分别说明如下：

sname：表示序列的名称。

start：表示切片的开始索引位置（包括该位置），此参数也可以不指定，会默认为 0，也就是从序列的开头进行切片。

end：表示切片的结束索引位置（不包括该位置），如果不指定，则默认为序列的长度。

step：表示在切片的步长。如果省略，则默认步长为1。若省略步长，则最后一个冒号就可以省略。

实例讲解：

通过切片获取列表中的第2-6个元素，以及获取第2、4、6个元素，代码如下：

a = ["我们平等的来到这个世界上",
     "就像是无数的雨滴降落在地面上",
     "没有差别的诞生",
     "却有着不同的命运",
     "我们可以做一滴平凡的雨滴",
     "汇入生活的小溪",
     "为这个世界增添光彩",
     "我们可以做一滴奋进的雨滴",
     "即使粉身碎骨也要发出灿烂的光芒",
     "成为夺目的彩虹"]
print(a[1:6])   #获取第2~6个元素
print(a[1:6:2]) #获取第2、4、6个元素

运行结果如下：

['就像是无数的雨滴降落在地面上', '没有差别的诞生', '却有着不同的命运', '我们可以做一滴平凡的雨滴', '汇入生活的小溪']
['就像是无数的雨滴降落在地面上', '却有着不同的命运', '汇入生活的小溪']
>>> 

说明：如果想要切片整个序列（相对于复制），可以将start和end全部省略，但中间的冒号要保留。如：a[:]代表切片整个名称为a的序列。（全部复制）。

14.3、Python中的序列相加

在Python中，序列相加支持两种或者两种以上的相同类型的序列相加。即两个或者两个以上的序列进行连接。但是不会去除重复的元素。操作方法：序列相加是使用“+”号运算符实现的。如：

a1 = "我在站长在线，"
a2 = "学习Python，"
a3 = "我相信Python是最好学的编程语言。"
print(a1 + a2 +a3)

运行结果如下：

我在站长在线，学习Python，我相信Python是最好学的编程语言。
>>> 

在Python中进行序列相加时，相同类型的序列是指，同为列表，元组，字符串等，序列中的元素可以不相同，如：

a = [1,2,3,4,5,6,7]
b = ["人生苦短","我学Python"]
print(a + b)

运行结果为：

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, '人生苦短', '我学Python']
>>> 

但是，不能是列表和元组相加，也不能是列表和字符串相加，下面代码就是错误的：

a = [1,2,3,4,5,6,7]
b = "1的倍数"
print(a +b )

输出的结果是语法错误：

Traceback (most recent call last):
  File "D:\Python\Python310\Doc\000.py", line 3, in <module>
    print(a +b )
TypeError: can only concatenate list (not "str") to list
>>> 

14.4、Python中的序列相乘

在Python中，序列相乘也叫序列乘法。使用数字n乘以一个序列会生成新的序列。新的序列内容为原来序列的n次重复。

例如：把下面序列乘以3后生成一个新的序列，代码如下：

a = ["建一个网站","创一番事业"]
print(a * 3)

代码运行以后，结果如下：

['建一个网站', '创一番事业', '建一个网站', '创一番事业', '建一个网站', '创一番事业']
>>> 

比较特殊的是，列表类型在进行乘法运算时，还可以实现初始化指定长度列表的功能。

例如如下的代码，将创建一个长度为 5 的列表，列表中的每个元素都是 None，表示什么都没有。

list = [None]*5
print(list)

运行代码输出结果为：

[None, None, None, None, None]
>>> 

None是保留字，有特殊的意义。如果把None改成其他字符串，如One，就会报错：

list = [One]*5
print(list)

报错如下：

Traceback (most recent call last):
  File "D:\Python\Python310\Doc\000.py", line 1, in <module>
    list = [One]*5
NameError: name 'One' is not defined
>>> 

14.5、Python中的序列成员资格

Python中的序列成员资格指的是检查某个元素是否是序列的成员。

在Python中，可以使用in关键字检查某个元素是否是序列的成员，即检查某个元素是否在该序列中。

语法格式如下：

要检查的元素 in 指定的序列

举例：检查 字符‘z’是否包含在字符串“olzz.com”中，再检查字符“k”是否在字符串“olzz.com”中。可以执行如下代码：

# 检查 字符‘z’是否包含在字符串“olzz.com”中
a = "olzz.com"
print("z" in a)

代码执行结果为：

True
>>> 

# 检查 字符‘k’是否包含在字符串“olzz.com”中
a = "olzz.com"
print("k" in a)

代码执行结果为：

False
>>> 

另外，和 in 关键字用法相同，但功能恰好相反的，还有 not in 关键字，它用来检查某个元素是否不包含在指定的序列中，比如说：

# 检查 字符‘z’是否包含在字符串“olzz.com”中
a = "olzz.com"
print("z" not in a)

运行结果为：

False
>>> 

14.6、序列中的最大值max()、最小值min()和长度len()

在Python中，提供了内置的函数来计算序列的最大值、最小值和长度。分别是：

1、使用max()函数返回序列中的最大元素。

2、使用min()函数返回序列中的最小元素。

3、使用len()函数计算序列的长度，即返回序列中包含了多少个元素。

例如：定义一个9个元素的序列（1,2,3,4,5,6,7,8,9），通过不同的函数，计算各种结果：

1、通过max()计算列表中的最大元素，代码如下：

number = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]
print("序列",number,"中最大值为：",max(number))

执行结果如下：

序列 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] 中最大值为： 9
>>> 

2、通过min()函数计算列表中的最小元素，代码如下：

number = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]
print("序列",number,"中最小值为：",min(number))

执行结果如下：

序列 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] 中最小值为： 1
>>> 

3、通过len()函数计算列表的长度，代码如下：

number = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]
print("序列",number,"的长度为：",len(number))

执行结果如下：

序列 [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] 的长度为： 9
>>> 

到此为止，序列中的最大值max()、最小值min()和长度len()的讲解就完成了。

当然，除了上面函数，站长在线还统计了，与序列相关的内置函数汇总：

1、len() 函数：计算序列的长度，即返回序列中包含多少个元素。

2、max()函数： 找出序列中的最大元素。

3、min()函数： 找出序列中的最小元素。

4、list()函数： 将序列转换为列表。

5、str() 函数：将序列转换为字符串。

6、sum()函数： 计算元素和。

7、sorted() 函数：对元素进行排序。

8、reversed() 函数：反向序列中的元素。

9、enumerate() 函数：将序列组合为一个索引序列，多用在 for 循环中。

下节预告：零基础Python完全自学教程15：Python中的列表