資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：擠掉了堆中實(shí)現(xiàn)了堆排序。你可以用堆排序來查找一個(gè)序列中最大的或者最小的幾個(gè)元素。除了使用堆排序，中還有排序和，這兩個(gè)排序最終生成以列表表示的排序結(jié)果，堆排序也是。
這次我們來說說python中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。當(dāng)然了，不會(huì)講很基礎(chǔ)的內(nèi)容。
用過python的都知道，python有著與其他語言很不一樣的數(shù)據(jù)類型，像什么列表、元組、集合、字典之類。這些數(shù)據(jù)類型造就了python簡(jiǎn)單易用同時(shí)又很強(qiáng)大的特性。一般來說，我們會(huì)將python中的數(shù)據(jù)類型分為可變和不可變類型，可變的意思就是你可以修改像列表中的數(shù)據(jù)，不可變當(dāng)然就是不能修改啦。還有一種分法是分為扁平類型和容器類型，其中扁平類型存放的是實(shí)際的值，包括str, bytes, bytearray,array.array這些，而容器類型存放的是數(shù)據(jù)值的引用，包括list,tuple,collections.deque這些。
既然是講數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，我們來看看python中不經(jīng)常用到的一些數(shù)據(jù)類型。
數(shù)組沒錯(cuò)，python是有數(shù)組類型的。當(dāng)你有很大的數(shù)據(jù)需要處理的時(shí)候，它比列表更高效。如何創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組？使用array.array。比如我們創(chuàng)建一萬個(gè)隨機(jī)浮點(diǎn)數(shù)。
from array import array
from random import random
# array中的第一個(gè)參數(shù)代表數(shù)據(jù)類型，比如float，char等。第二個(gè)參數(shù)為可迭代的數(shù)據(jù)。
# d代表雙精度浮點(diǎn)類型
data = array("d", (random() for i in range(10**7)))
# 輸出最后一個(gè)元素看看
print(data[-1])
0.5888905969627429
數(shù)組中提供了一些很有用的方法來處理數(shù)據(jù)，比如pop，insert，同時(shí)也有寫入文件的tofile和讀取的frombytes方法。
with open("data.bin", "wb") as fp:
data.tofile(fp)
雙端隊(duì)列
學(xué)過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的都知道隊(duì)列，雙端隊(duì)列就是兩邊都可以進(jìn)出的隊(duì)列。python中的雙端隊(duì)列使用collections.deque表示。當(dāng)然了你如果想用它來表示棧也是沒問題的。append方法用來添加，pop方法用來彈出。怎么使用？
from collections import deque data = deque(range(10), maxlen = 3) print(data)
deque([7, 8, 9], maxlen=3)
如上所示，第一個(gè)參數(shù)為數(shù)據(jù)，第二個(gè)參數(shù)是隊(duì)列的最大長(zhǎng)度，如果不指定則默認(rèn)為無限長(zhǎng)。如果限制了長(zhǎng)度，則增加數(shù)據(jù)會(huì)擠掉最先插入的數(shù)據(jù)。
data.append(3) # 擠掉了7 print(data) data.pop() print(data)
deque([8, 9, 3], maxlen=3) deque([8, 9], maxlen=3)堆
python中實(shí)現(xiàn)了堆排序。你可以用堆排序來查找一個(gè)序列中最大的或者最小的幾個(gè)元素。比如我們有一個(gè)列表：
import heapq nums = [1, 8, 2, 23, 7, -4, 18, 23, 42, 37, 2] # 找出最大的幾個(gè) print(heapq.nlargest(3, nums)) # Prints [42, 37, 23] # 找出最小的幾個(gè) print(heapq.nsmallest(3, nums)) # Prints [-4, 1, 2]
[42, 37, 23] [-4, 1, 2]
使用nlargest可以找出最大的幾個(gè)元素，相反的nsmalllest找最小的幾個(gè)元素。如果需要找的是字典類型呢？還有第三個(gè)參數(shù)key，指定我們對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的操作，key接受一個(gè)函數(shù)。
在下面的例子中，我們需要對(duì)字典按價(jià)格大小來排序查找。
portfolio = [
{"name": "IBM", "shares": 100, "price": 91.1},
{"name": "AAPL", "shares": 50, "price": 543.22},
{"name": "FB", "shares": 200, "price": 21.09},
{"name": "HPQ", "shares": 35, "price": 31.75},
{"name": "YHOO", "shares": 45, "price": 16.35},
{"name": "ACME", "shares": 75, "price": 115.65}
]
# key接受一個(gè)匿名函數(shù)，這個(gè)函數(shù)的作用是找出字典中price的值。
cheap = heapq.nsmallest(3, portfolio, key=lambda s: s["price"])
expensive = heapq.nlargest(3, portfolio, key=lambda s: s["price"])
print(cheap)
print(expensive)
[{"name": "YHOO", "shares": 45, "price": 16.35}, {"name": "FB", "shares": 200, "price": 21.09}, {"name": "HPQ", "shares": 35, "price": 31.75}]
[{"name": "AAPL", "shares": 50, "price": 543.22}, {"name": "ACME", "shares": 75, "price": 115.65}, {"name": "IBM", "shares": 100, "price": 91.1}]
如果你僅僅想查找唯一的最小或最大（N=1）的元素的話，那么使用 min() 和 max() 函數(shù)會(huì)更快些。
除了使用堆排序，python中還有sorted排序和list.sorted，這兩個(gè)排序最終生成以列表表示的排序結(jié)果，堆排序也是。不過sorted在排序時(shí)會(huì)新建一個(gè)列表再進(jìn)行排序，而list.sorted會(huì)直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行就地排序,而且要求輸入的數(shù)據(jù)必須為列表。
具名元組什么是具名元組？有時(shí)候我們需要用一個(gè)類來表示某個(gè)事物，但是并不想定義一個(gè)類然后咔噠咔噠寫一大段類的表示，這個(gè)時(shí)候就可以使用具名元組，它可以用來快速生成類。比方說定義一個(gè)學(xué)生類，屬性包括姓名，年齡，學(xué)號(hào)：
from collections import namedtuple
# 第一個(gè)參數(shù)是類的名字，第二個(gè)參數(shù)為類中的數(shù)據(jù)，可以為字符串，或者字符串組成的列表
Student = namedtuple("Student", ["name", "age", "id"])
Studen = namedtuple("Studen", "name age id")
s1 = Studen("zhuzhezhe", "23", "001")
s2 = Student("zhuzhezhe", "23", "001")
print(s1)
print(s2)
Studen(name="zhuzhezhe", age="23", id="001") Student(name="zhuzhezhe", age="23", id="001")
具名元組放在collections模塊下的nametuple中，第一個(gè)參數(shù)是類的名字，第二個(gè)參數(shù)為類中的數(shù)據(jù)，可以為字符串，或者字符串組成的列表。
以上就是一些不太常見的數(shù)據(jù)類型的介紹，當(dāng)然不止這些，具體可以看看python官方手冊(cè)。
下次我們來說說python中常見數(shù)據(jù)類型的一些不常見的用法，如果用到了效率會(huì)翻倍。
本人才疏學(xué)淺，上文中難免有些錯(cuò)誤，還請(qǐng)各位品評(píng)指正。如果覺得寫的還行，歡迎關(guān)注我的公眾號(hào)MLGroup,帶你走進(jìn)機(jī)器學(xué)習(xí)的世界。
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摘要：找出列表中小于的數(shù)據(jù)除了列表推導(dǎo)式，還有字典推導(dǎo)式，集合推導(dǎo)式，用法都一樣。如果你的數(shù)據(jù)量很大的話，考慮使用生成器表達(dá)式。切片不僅對(duì)列表有用，同樣適用于元組和字符串。切片命名使用方法，內(nèi)部參數(shù)與切片一樣。對(duì)剩余的的數(shù)據(jù)，使用星號(hào)代替即可。 上次我們講了幾個(gè)不常見的數(shù)據(jù)類型，每個(gè)都有自己特殊的用途，雖然不經(jīng)常用到，了解一下也好。比如我們提到的數(shù)組類型，如果在數(shù)據(jù)量很大的時(shí)候同時(shí)要效率，就...
摘要：字典和集合都是基于散列表實(shí)現(xiàn)的，散列表也就是表，了解過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)該知道。而使用另一種辦法，任何鍵在找不到的情況下都會(huì)用中的值數(shù)據(jù)類型比如替換。在設(shè)計(jì)時(shí)就可以使用創(chuàng)建你的數(shù)據(jù)接口。 這次主要說說字典和集合這兩種數(shù)據(jù)類型。 字典和集合都是基于散列表實(shí)現(xiàn)的，散列表也就是hash表，了解過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)該知道。與散列表相關(guān)的一個(gè)概念叫做可散列，什么是可散列？在python官方定義中是這樣說的：...
摘要：在中，特殊方法以雙下劃線開始，以雙下劃線結(jié)束。真假值，如果向量模為，返回實(shí)現(xiàn)向量加法實(shí)現(xiàn)向量乘法，例如返回向量的模返回歐幾里德范數(shù)找個(gè)例子運(yùn)行下。怎么辦中有個(gè)特殊方法，可以修改控制臺(tái)輸出的樣式。 什么是特殊方法？當(dāng)我們?cè)谠O(shè)計(jì)一個(gè)類的時(shí)候，python中有一個(gè)用于初始化的方法$__init__$，類似于java中的構(gòu)造器，這個(gè)就是特殊方法，也叫作魔術(shù)方法。簡(jiǎn)單來說，特殊方法可以給你設(shè)計(jì)的...
摘要：來說說迭代器和生成器，還有可迭代對(duì)象和生成器表達(dá)式。有點(diǎn)繞是不是，其實(shí)，一般只要知道可迭代對(duì)象以及它是如何實(shí)現(xiàn)的就行了，中常常用生成器來代替迭代器，可以說，生成器就是迭代器。 來說說迭代器和生成器，還有可迭代對(duì)象和生成器表達(dá)式。 之前簡(jiǎn)單的提到過，一個(gè)對(duì)象是可迭代的可以理解為能夠使用for循環(huán)。這樣說其實(shí)不太準(zhǔn)確，某個(gè)對(duì)象可迭代是因?yàn)樗鼉?nèi)部實(shí)現(xiàn)了$__iter__$這個(gè)特殊方法。比如在...
摘要：先不講數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)了，這次來說說中一些不被注意的功能。直接交換第二個(gè)功能。對(duì)的長(zhǎng)度使用生成一個(gè)序列，然后遍歷或者這樣第三個(gè)功能。其實(shí)還接受第二個(gè)參數(shù)，它的作用是在迭代的過程中如果碰到第二個(gè)參數(shù)則停止。 先不講數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)了，這次來說說python中一些不被注意的功能。 在python的設(shè)計(jì)哲學(xué)中，有這么一條內(nèi)容：Simple is better than complex，簡(jiǎn)單的代碼比復(fù)雜的要好...
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