Python電子教案6-1-組合數(shù)據(jù)類型ppt課件

Python語言程序設(shè)計,1,保濕成分：甘油，維他命B5，維他命E，乳酸，礦脂，海藻提取物，丙二醇，聚乙二醇，透明質(zhì)酸（玻尿酸），荷荷芭油，氨基酸，水解膠原蛋白，天然保濕因子NMF，卵磷脂，神經(jīng)酰胺，膽固醇，硬脂酸酯，豆蔻酸酯，棕櫚酸酯，甘油酸酯，山梨醇，尿素，羥基酸和糖類等，不飽和亞油酸，亞麻酸，花生四烯酸，各種維生素等，各種植物油脂。 美白成分：維他命B3，維他命C，果酸，曲酸，乳酸，鞣花酸，熊果苷，甘草、桑樹的提取物，氨基酸多肽，VC及其衍生物、水楊酸及其衍生物、凝血酸、VB3、甘草黃酮、光苷草定，蘆薈，櫻桃，檸檬。 抗皺成分：維他命A，維他命C,維他命E,膠原蛋白，彈力蛋白, 植物胎盤素，六元勝肽，透明質(zhì)酸（玻尿酸），氨基酸多肽（勝肽）,石榴多酚，輔酶Q10，蝦青素，原花青素，葡萄籽，橄欖葉，石榴，綠茶，白茶。還有中草藥的人參，銀杏，靈芝等。,橄欖油、香料、皂基,2,第6章 組合數(shù)據(jù)類型,3,組合數(shù)據(jù)類型概述,4,序列類型,計算機(jī)不僅對單個變量表示的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，更多情況，計算機(jī)需要對一組數(shù)據(jù)進(jìn)行批量處理。一些例子包括： 給定一組單詞python, data, function, list, loop，計算并輸出每個單詞的長度； 給定一個學(xué)院學(xué)生信息，統(tǒng)計一下男女生比例； 一次實驗產(chǎn)生了很多組數(shù)據(jù)，對這些大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；,5,序列類型,組合數(shù)據(jù)類型能夠?qū)⒍鄠€同類型或不同類型的數(shù)據(jù)組織起來，通過單一的表示使數(shù)據(jù)操作更有序更容易。根據(jù)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，組合數(shù)據(jù)類型可以分為三類： 序列類型、集合類型和映射類型。,6,序列類型,序列類型是一個元素向量，元素之間存在先后關(guān)系，通過序號訪問，元素之間不排他。 集合類型是一個元素集合，元素之間無序，相同元素在集合中唯一存在。 映射類型是“鍵-值”數(shù)據(jù)項的組合，每個元素是一個鍵值對，表示為(key, value)。,7,序列類型,8,序列類型,序列類型是一維元素向量，元素之間存在先后關(guān)系，通過序號訪問。 當(dāng)需要訪問序列中某特定值時，只需要通過下標(biāo)標(biāo)出即可。,9,序列類型,由于元素之間存在順序關(guān)系，所以序列中可以存在相同數(shù)值但位置不同的元素。序列類型支持成員關(guān)系操作符（in）、長度計算函數(shù)（len()）、分片（），元素本身也可以是序列類型。,10,序列類型,Python語言中有很多數(shù)據(jù)類型都是序列類型，其中比較重要的是：str（字符串）、tuple（元組）和list（列表）。 元組是包含0個或多個數(shù)據(jù)項的不可變序列類型。元組生成后是固定的，其中任何數(shù)據(jù)項不能替換或刪除。 列表則是一個可以修改數(shù)據(jù)項的序列類型，使用也最靈活,11,序列類型,序列類型有12個通用的操作符和函數(shù),12,序列類型,元組（tuple）是序列類型中比較特殊的類型，因為它一旦創(chuàng)建就不能被修改。元組類型在表達(dá)固定數(shù)據(jù)項、函數(shù)多返回值、多變量同步賦值、循環(huán)遍歷等情況下十分有用。Python中元組采用逗號和圓括號（可選）來表示。,13,序列類型,14,集合類型,集合類型與數(shù)學(xué)中集合的概念一致，即包含0個或多個數(shù)據(jù)項的無序組合。集合中元素不可重復(fù)，元素類型只能是固定數(shù)據(jù)類型，例如：整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符串、元組等，列表、字典和集合類型本身都是可變數(shù)據(jù)類型，不能作為集合的元素出現(xiàn)。,15,集合類型,由于集合是無序組合，它沒有索引和位置的概念，不能分片，集合中元素可以動態(tài)增加或刪除。集合用大括號（）表示，可以用賦值語句生成一個集合。,16,集合類型,由于集合元素是無序的，集合的打印效果與定義順序可以不一致。由于集合元素獨(dú)一無二，使用集合類型能夠過濾掉重復(fù)元素。set(x)函數(shù)可以用于生成集合。,17,集合類型,集合類型有10個操作符,18,集合類型,上述操作符表達(dá)了集合類型的4種基本操作，交集（&）、并集（|）、差集（-）、補(bǔ)集（），操作邏輯與數(shù)學(xué)定義相同,19,集合類型,集合類型有10個操作函數(shù)或方法,20,集合類型,集合類型主要用于三個場景：成員關(guān)系測試、元素去重和刪除數(shù)據(jù)項，例子如下。,集合類型與其他類型最大的不同在于它不包含重復(fù)元素，因此，當(dāng)需要對一維數(shù)據(jù)進(jìn)行去重或進(jìn)行數(shù)據(jù)重復(fù)處理時，一般通過集合來完成。,21,映射類型,映射類型是“鍵-值”數(shù)據(jù)項的組合，每個元素是一個鍵值對，即元素是(key, value)，元素之間是無序的。鍵值對(key, value)是一種二元關(guān)系。在Python中，映射類型主要以字典（dict）體現(xiàn)。,22,列表類型和操作,23,列表類型的概念,列表（list）是包含0個或多個對象引用的有序序列，屬于序列類型。與元組不同，列表的長度和內(nèi)容都是可變的，可自由對列表中數(shù)據(jù)項進(jìn)行增加、刪除或替換。列表沒有長度限制，元素類型可以不同，使用非常靈活。,24,列表類型的概念,由于列表屬于序列類型，所以列表也支持成員關(guān)系操作符（in）、長度計算函數(shù)（len()）、分片（）。列表可以同時使用正向遞增序號和反向遞減序號，可以采用標(biāo)準(zhǔn)的比較操作符（=、）進(jìn)行比較，列表的比較實際上是單個數(shù)據(jù)項的逐個比較。,25,列表類型的概念,列表用中括號（）表示，也可以通過list()函數(shù)將元組或字符串轉(zhuǎn)化成列表。直接使用list()函數(shù)會返回一個空列表。,26,列表類型的概念,與整數(shù)和字符串不同，列表要處理一組數(shù)據(jù)，因此，列表必須通過顯式的數(shù)據(jù)賦值才能生成，簡單將一個列表賦值給另一個列表不會生成新的列表對象。,27,列表類型的概念,28,列表類型的操作,29,列表類型的操作,30,列表類型的操作,當(dāng)使用一個列表改變另一個列表值時，Python不要求兩個列表長度一樣，但遵循“多增少減”的原則，例子如下。,31,列表類型的操作,與元組一樣，列表可以通過forin語句對其元素進(jìn)行遍歷，基本語法結(jié)構(gòu)如下： for in : 語句塊,32,列表類型的操作,列表是一個十分靈活的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它具有處理任意長度、混合類型的能力，并提供了豐富的基礎(chǔ)操作符和方法。當(dāng)程序需要使用組合數(shù)據(jù)類型管理批量數(shù)據(jù)時，請盡量使用列表類型。,33,基本統(tǒng)計值計算,34,基本統(tǒng)計值的計算,以最簡單的統(tǒng)計問題為例，求解一組不定長數(shù)據(jù)的基本統(tǒng)計值，即平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、中位數(shù)。 一組數(shù)據(jù)表示為S=s0, s1, , sn-1，其算術(shù)平均值、標(biāo)準(zhǔn)差分別表示為：,和,35,基本統(tǒng)計值的計算,由于平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差和中位數(shù)是三個不同的計算目標(biāo)，使用函數(shù)方式編寫計算程序。 getNum()函數(shù)從用戶輸入獲得數(shù)據(jù) mean()函數(shù)計算平均值 dev()函數(shù)計算標(biāo)準(zhǔn)差 median()函數(shù)計算中位數(shù),36,基本統(tǒng)計值的計算,37,基本統(tǒng)計值的計算,38,基本統(tǒng)計值的計算,程序先后調(diào)用getNum()、mean()、dev()和median()函數(shù)。利用函數(shù)的模塊化設(shè)計能夠復(fù)用代碼并增加代碼的可讀性。每個函數(shù)內(nèi)部都采用了簡單的語句。,39,基本統(tǒng)計值的計算,列表在實現(xiàn)基本數(shù)據(jù)統(tǒng)計時發(fā)揮了重要作用，表現(xiàn)在： 列表是一個動態(tài)長度的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)需求增加或減少元素； 列表的一系列方法或操作符為計算提供了簡單的元素運(yùn)算手段； 列表提供了對每個元素的簡單訪問方式及所有元素的遍歷方式。,40,字典類型的計算,41,字典類型的基本概念,通過任意鍵信息查找一組數(shù)據(jù)中值信息的過程叫映射，Python語言中通過字典實現(xiàn)映射。Python語言中的字典可以通過大括號()建立，建立模式如下： :, :, , : 其中，鍵和值通過冒號連接，不同鍵值對通過逗號隔開。,42,字典類型的基本概念,字典打印出來的順序與創(chuàng)建之初的順序不同，這不是錯誤。字典是集合類型的延續(xù)，各個元素并沒有順序之分。,43,字典類型的基本概念,字典最主要的用法是查找與特定鍵相對應(yīng)的值，這通過索引符號來實現(xiàn)。,一般來說，字典中鍵值對的訪問模式如下，采用中括號格式： = 字典中對某個鍵值的修改可以通過中括號的訪問和賦值實現(xiàn)：,44,字典類型的操作,通過中括號可以增加新的元素,直接使用大括號（）可以創(chuàng)建一個空的字典，并通過中括號（）向其增加元素。,45,字典類型的操作,46,字典類型的操作,47,字典類型的操作,與其他組合類型一樣，字典可以通過forin語句對其元素進(jìn)行遍歷，基本語法結(jié)構(gòu)如下： for in : 語句塊,48,字典類型的操作,字典是實現(xiàn)鍵值對映射的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，請理解如下基本原則： 字典是一個鍵值對的集合，該集合以鍵為索引，一個鍵信息只對應(yīng)一個值信息； 字典中元素以鍵信息為索引訪問； 字典長度是可變的，可以通過對鍵信息賦值實現(xiàn)增加或修改鍵值對。,49,jieba庫的使用,50,jieba庫的概述,jieba是Python中一個重要的第三方中文分詞函數(shù)庫,jieba庫是第三方庫，不是安裝包自帶，需要通過pip指令安裝,51,jieba庫的解析,52,jieba庫的解析,53,文本詞頻統(tǒng)計,54,Hamlet英文詞頻統(tǒng)計,55,Hamlet英文詞頻統(tǒng)計,觀察輸出結(jié)果可以看到，高頻單詞大多數(shù)是冠詞、代詞、連接詞等語法型詞匯，并不能代表文章的含義。進(jìn)一步，可以采用集合類型構(gòu)建一個排除詞匯庫excludes，在輸出結(jié)果中排除這個詞匯庫中內(nèi)容。,56,57,Hamlet英文詞頻統(tǒng)計,運(yùn)行程序后，輸出結(jié)果如下,58,三國演義人物出場統(tǒng)計,59,三國演義人物出場統(tǒng)計,60,三國演義人物出場統(tǒng)計,觀察輸出結(jié)果，同一個人物會有不同的名字，這種情況需要整合處理。同時，與英文詞頻統(tǒng)計類似，需要排除一些人名無關(guān)詞匯，如“卻說”、“將軍”等。,61,三國演義人物出場統(tǒng)計,62,三國演義人物出場統(tǒng)計,63,三國演義人物出場統(tǒng)計,輸出排序前5的單詞，運(yùn)行程序后，輸出結(jié)果如下：,請繼續(xù)完善程序，排除更多無關(guān)詞匯干擾，總結(jié)出場最多的20個人物都有哪些。這里，給出參考答案。 曹操（1451）、孔明（1383）、劉備（1252）、關(guān)羽（784）、張飛（358）、 呂布（300）、趙云（278）、孫權(quán)（264）、司馬懿（221）、周瑜（217）、 袁紹（191）、馬超（185）、魏延（180）、黃忠（168）、姜維（151）、 馬岱（127）、龐德（122）、孟獲（122）、劉表（120）、夏侯惇（116）,64,Python之禪,65,Python之禪,什么樣的程序是好的？如何編寫漂亮的代碼？這都是學(xué)習(xí)編程一段時間最經(jīng)常提出的問題，卻最難回答。程序設(shè)計語言如同自然語言，好的代碼就像文學(xué)作品，不僅達(dá)意，更要優(yōu)美。那什么是“好”？什么是“優(yōu)美”？領(lǐng)悟編程代碼優(yōu)美的過程類似參禪，除了不斷練習(xí)，也需要理解一些原則。,66,Python之禪,Python編譯器以函數(shù)庫的形式內(nèi)置了一個有趣的文件，被稱為“Python之禪”（The Zen of Python）。當(dāng)調(diào)用如下一行語句后，會出現(xiàn)一段有趣的運(yùn)行結(jié)果。 import this,67,68,Python之禪,69,Python之禪,除了Python之禪所表達(dá)的Python設(shè)計理念，該程序還有另一段魅力：,70,Python之禪,71,Python之禪,密文：A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 原文：N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M 密文：a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z 原文：n o p q r s t u v w x y z a b c d e f g h i j k l m 這個算法可以看作是凱撒密碼的一種擴(kuò)展，相比凱撒密碼，采用循環(huán)移動13個位置，加密和解密可以用同一個程序。,72,