Python的方括號、花括號和圓括號怎么使用

本篇內容介紹了“Python的方括號、花括號和圓括號怎么使用”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！

1. 方括號

方括號幾乎是所有編程語言的第一符號。這里的第一，并不是指使用頻率，而是指這個符號展現出的編程語言的內涵和創造力。事實上，就符號的使用頻率而言，方括號也可能排在首位——只是我的直覺，并沒有統計數據支持。

1.1 創建列表

對于初學者來說，創建列表最常用的方法就是用一對方括號。

>>> a = []
>>> a
[]
>>> b = [3.14, False, 'x', None]
>>> b
[3.14, False, 'x', None]

即便是老鳥，也會大量使用方括號創建列表，尤其是使用推導式創建列表的情況下。

>>> c = [i**2 for i in range(5)]
>>> c
[0, 1, 4, 9, 16]

但我一直覺得，方括號就像口語或俚語，太過隨便。我更喜歡使用嚴謹的list()來創建列表。使用list()創建列表，是list類的實例化的標準方法，可以體會list類的構造函數如何適應不同類型的參數。

>>> a = list()
>>> a
[]
>>> b = list((3.14
    
, False, 'x', None))
>>> b
[3.14, False, 'x', None]
>>> c = list({1,2,3})
>>> c
[1, 2, 3]
>>> d = list({'x':1,'y':2,'z':3})
>>> d
['x', 'y', 'z']
>>> e = list(range(5))
>>> e
[0, 1, 2, 3, 4]
>>> f = list('*'*i for i in range(5))
>>> f
['', '*', '**', '***', '****']

1.2 列表的索引

方括號可以創建列表，但方括號并不等同于列表，因為方括號還用來索引。

>>> [3.14, False, 'x', None][2]
'x'
>>> [3.14, False, 'x', None][-2]
'x'
>>> [3.14, False, 'x', None][1:]
[False, 'x', None]
>>> [3.14, False, 'x', None][:-1]
[3.14, False, 'x']
>>> [3.14, False, 'x', None][::2]
[3.14, 'x']
>>> [3.14, False, 'x', None][::-1]
[None, 'x', False, 3.14]

列表的索引非常靈活，尤其是引入了負數索引，用-1表示最后一個元素或逆序，實屬喜大普奔。上面的操作，屬于常用索引方式，如果能讀懂下面的代碼，說明你已經具備了足夠深的功力。

>>> a = [3.14, False, 'x', None]
>>> a[2:2] = [1,2,3]
>>> a
[3.14, False, 1, 2, 3, 'x', None]

1.3 列表的方法

對于列表對象的方法如果能信手拈來，那就是Python高手了。

>>> a = [3.14, False, 'x', None]
>>> a.index('x')
2
>>> a.append([1,2,3])
>>> a
[3.14, False, 'x', None, [1, 2, 3]]
>>> a[-1].insert(1, 'ok')
>>> a
[3.14, False, 'x', None, [1, 'ok', 2, 3]]
>>> a.remove(False)
>>> a
[3.14, 'x', None, [1, 'ok', 2, 3]]
>>> a.pop(1)
'x'
>>> a
[3.14, None, [1, 'ok', 2, 3]]
>>> a.pop()
[1, 'ok', 2, 3]
>>> a
[3.14, None]

2. 花括號

花括號代表字典對象，大多數初學者都這樣認為。然而，這是錯誤的，至少是片面的。下面的代碼中，a和b都是用花括號創造出來的對象，卻一個是字典，一個是集合。

>>> a = {}
>>> a
{}
>>> b = {'x','y','z'}
>>> b
{'y', 'z', 'x'}
>>> type(a)
<class 'dict'>
>>> type(b)
<class 'set'>

原來，Python用花括號表示字典和集合兩種對象：花括號內是空的，或者是鍵值對的，表示字典；花括號內是無重復元素的，表示集合。為了不引起誤會，我習慣用dict()來生成字典，用set()來生成集合。

>>> dict()
{}
>>> dict({'x':1, 'y':2, 'z':3})
{'x': 1, 'y': 2, 'z': 3}
>>> dict((('x',1), ('y',2), ('z',3)))
{'x': 1, 'y': 2, 'z': 3}
>>> dict.fromkeys('xyz')
{'x': None, 'y': None, 'z': None}
>>> dict.fromkeys('abc', 0)

    
{'a': 0, 'b': 0, 'c': 0}
>>> set((3,4,5))
{3, 4, 5}
>>> set({'x':1, 'y':2, 'z':3})
{'y', 'z', 'x'}
>>> set([3,3,4,4,5,5])
{3, 4, 5}

編碼實踐中，雖然在某些情況下集合是無可替代的，但集合的使用頻率是“四大金剛”中最低的，我們這里不展開討論，只說說字典的使用技巧。

2.1 判斷一個鍵是否存在于字典中

Py2時代，dict對象曾經有has_key()的方法，用來判斷是否包含某個鍵。py3舍棄了這個方法,判斷一個鍵是否存在于字典中，只能使用in這樣的方法了。

>>> a = dict({'x':1, 'y':2, 'z':3})
>>> 'x' in a
True
>>> 'v' in a
False

2.2 向字典中添加一個新鍵或更新鍵值

很多人喜歡用對字典的一個鍵賦值的方法，實現向字典中添加一個新鍵或更新鍵值。

>>> a = dict()

    
>>> a['name'] = 'xufive'
>>> a
{'name': 'xufive'}

我不推薦這樣的方式，使用update()才更有儀式感，還可以一次添加或修改多個鍵。

>>> a = dict()
>>> a.update({'name':'xufive', 'gender':'男'})
>>> a
{'name': 'xufive', 'gender': '男'}

2.3 從字典中獲取一個鍵值

a['age']是最常用的方式，但是也還會遇到鍵不存在的異常。下面的方法值得推薦。

>>> a.get('age', 18)
18

2.4 獲取字典的全部鍵、全部值、全部鍵值對

dict類提供了keys()、values()和items()等三個方法分別返回字典的全部鍵、全部值和全部鍵值對。需要注意的是，返回結果并非列表，而是迭代器。如果你需要列表形式的返回結果，請使用list()轉換。

>>> a = dict()
>>> a.update({'name':'xufive', 'gender':'男'})
>>> list(a.keys())
['name', 'gender']
>>> list(a.values())
['xufive', '男']
>>> list(a.items())
[('name', 'xufive'), ('gender', '男')]

2.5 遍歷字典

遍歷字典的時候，很多同學或寫成遍歷字典的keys()。其實，不需要這么麻煩，可以像下面這樣直接遍歷。

>>> a = dict([('name', 'xufive'), ('gender', '男')])
>>> for
    
 key in a:
        print(key, a[key])

name xufive
gender 男

3. 圓括號

圓括號代表元組對象，這么說應該沒有問題吧？的確，聽起來沒有問題，但在元組的使用上，我相信每個初學者都會跌進同一個深坑至少一次。

3.1 必入之淺坑

元組不用于列表的最顯著的特點，就是無法更新元素的值。忘記或者忽略這一點，就會入坑。

>>> a = (3, 4)
>>> a[0] = 5
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
    a[0] = 5
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

3.2 必入之深坑

使用了多年Python之后，我曾經寫出的最糟糕的bug，就是下面這一段代碼。

>>> import threading
>>> def do_something(name):
        print('My name is %s.'%name)

>>> th = threading.Thread(target=do_something, args=('xufive'))
>>> th.start()
Exception in thread Thread-1:
Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\xufive\AppData\Local\Programs\Python\Python37\lib\threading.py", line 926, in _bootstrap_inner
    self.run()
  File "C:\Users\xufive\AppData\Local\Programs\Python\Python37\lib\threading.py", line 870, in run
    self._target(*self._args, **self._kwargs)
TypeError: do_something() takes 1 positional argument but 6 were given

我分明只提供了1個參數，卻提示說給出了6個參數，為什么呢？原來，元組初始化時，如果只有單個參數，則必須在單個參數之后增加一個逗號（，），否則，初始化結果僅返回原參數。

>>> a = (5)
>>> a
5
>>> type(a)
<class

    
 'int'>
>>> b = ('xyz')
>>> b
'xyz'
>>> type(b)
<class 'str'>
>>> a, b = (5,), ('xyz',)
>>> a, b
((5,), ('xyz',))
>>> type(a), type(b)
('tuple'>, 'tuple'>)

3.3 單星號解包元組

格式化輸出字符串時，C語言風格是我的最愛。當有多個%需要匹配時，下面也許是最自然而然的寫法。

>>> args = (95,99,100)
>>> '%s：語文%d分，數學%d分，英語%d分'%('天元浪子', args[0], args[1], args[2])
'天元浪子：語文95分，數學99分，英語100分'

正確固然正確，但不夠精彩。滿分寫法應該是這樣的。

>>> args = (95,99,100)
>>> '%s：語文%d分，數學%d分，英語%d分'%('天元浪子', *args)
'天元浪子：語文95分，數學99分，英語100分'

3.4 為什么要使用元組？

既然元組的元素不可改變，那為什么還要使用元組呢？使用列表代替元組不是更方便嗎？誠然，在多數情況下，可以使用列表代替元組，但下面的例子卻可以證明，列表無法代替元組。

>>> s = {1,'x',(3,4,5)}
>>> s
{1, (3, 4, 5), 'x'}
>>> s = {1,'x',[3,4,5]}
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in 
    s = {1,'x',[3,4,5]}
TypeError: unhashable type: 'list'

我們可以將元組加到集合中，但列表不行，因為列表是不可哈希（unhashable）的。理解這一點并不困難：列表元素可以被動態改變，所以沒有一個固定不變的哈希值——這與集合要求的元素唯一性沖突；而元組的元素被禁止更新，其哈希值在整個生命周期都不會變化，因此可以成為集合的元素。

顯然，元組和列表有著完全不同的存儲方式。因為不用考慮更新問題，元組的速度性能要遠優于列表。優先使用元組，應該成為Python程序員遵循的一條基本原則。

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