Python入门（2）——基本语法-数据类型之列表

新手在使用平台进行量化策略实现时，往往会被各种数据类型搞乱，不知道目前获取的数据是什么类型的，可以使用什么方法，所以梳理了一下。

在Python中有多种内建的数据结构，我们这里经常遇到的会有列表、字典、集合和元组，第三方库pandas还提供DataFrame和Series。将逐步详细介绍列表、字典、集合、元组、DataFrame和Series的基本使用方法和小技巧，然后介绍在使用平台获取数据时不同数据类型的转换。

Python内嵌的数据类型主要包括以下两类：

有序：

• List（列表），是有序集合，没有固定大小，可以通过对偏移量以及其他方法修改列表大小。列表的基本形式如：[1,2,3,4]
• Tuple（元组），是有序集合，是不可变的，可以进行组合和复制运算后会生成一个新的元组。元组的基本形式比如：(1,3,6,10)
• String（字符串），也是有序集合，字符串的基本形式比如：’hello’，这里不进行具体介绍。

无序：

• Set（集合），是一个无序不重复元素的集。基本功能包括关系运算和消除重复元素。集合的基本形式如：set('abracadabra')
• Dictionary（字典）是无序的键：值对 (key:value 对)集合，键必须是互不相同的(在同一个字典之内)。字典的基本形式如：{'jack': 4098, 'sape': 4139}

首先对列表进行介绍

List（列表） 是 Python 中最通用的序列。列表是一个任意类型对象位置的相关有序集合，它没有固定大小。不像字符串，其大小是可以变的，通过对偏移量进行赋值以及其他各种列表的方法进行调用，可以修改列表大小。

索引是从0开始而非1开始！！列表中值的分割用变量[头下标:尾下标]，就可以截取相应的列表，从左到右索引默认“0”开始的，从右到左索引默认-1开始，下标可以为空表示取到头或尾。可以对列表进行索引、切片等操作，看下面例子。

In [1]:

# 定义列表LL = [1,2,3,4,5,6,7,8,9]# 使用len()函数查看列表的长度len(L)
Out[1]:

9

①列表索引：

In [2]:

print L[0]print L[-1] # 负数表示从后数第几个元素，-1即为列表的最后一个元素
1
9

②列表切片： (注意：切片并不会取到“尾下表”那个数)

In [3]:

L[1:5]
Out[3]:

[2, 3, 4, 5]

③ +操作可以拼接列表

In [4]:

L + [2,3,4]
Out[4]:

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 2, 3, 4]

Python 的列表数据类型包含更多的方法。

• list.append(x) 把一个元素添加到列表的结尾。
• list.extend(L) 将一个给定列表中的所有元素都添加到另一个列表中。
• list.insert(i, x) 在指定位置插入一个元素。第一个参数是准备插入到其前面的那个元素的索引，例如 a.insert(0, x) 会插入到整个列表之前，而 a.insert(len(a), x) 相当于 a.append(x)。
• list.remove(x) 删除列表中值为 x 的第一个元素。如果没有这样的元素，就会返回一个错误。
• list.pop([i]) 从列表的指定位置删除元素，并将其返回。如果没有指定索引，a.pop() 返回最后一个元素。元素随即从链表中被删除。(方法中 i 两边的方括号表示这个参数是可选的，而不是要求你输入一对方括号，这个经常会在 Python 库参考手册中遇到这样的标记。)
• list.index(x) 返回列表中第一个值为 x 的元素的索引。如果没有匹配的元素就会返回一个错误。
• list.count(x) 返回 x 在链表中出现的次数。
• list.sort(cmp=None, key=None, reverse=False) 对列表中的元素进行排序（参数可以用来自定义排序方法，参考 sorted() 的更详细的解释）。
• list.reverse() 就地倒排链表中的元素
• del list[i] 有个方法可以从列表中按给定的索引而不是值来删除一个子项：del 语句。它不同于有返回值的 pop() 方法。语句 del 还可以从列表中删除切片或清空整个列表(我们以前介绍过一个方法是将空列表赋值给列表的切片)。

In [5]:

# 统计a中元素出现的次数a = [1, 2, 3, 3, 1234.5]print 'a中 1 出现的次数：',a.count(1)print 'a中 3 出现的次数：',a.count(3) print 'a中 x 出现的次数：',a.count('x')
a中 1 出现的次数： 1
a中 3 出现的次数： 2
a中 x 出现的次数： 0
In [6]:

# 在a的尾部添加元素a.append(555)a
Out[6]:

[1, 2, 3, 3, 1234.5, 555]
In [7]:

# 将[7,8,9]于a进行拼接a.extend([7,8,9])a
Out[7]:

[1, 2, 3, 3, 1234.5, 555, 7, 8, 9]
In [8]:

# 在a中第三个位置插入-1a.insert(2, -1)a
Out[8]:

[1, 2, -1, 3, 3, 1234.5, 555, 7, 8, 9]
In [9]:

# 返回2在a中的位置a.index(2)
Out[9]:

1
In [10]:

# 反向排列aa.reverse()a
Out[10]:

[9, 8, 7, 555, 1234.5, 3, 3, -1, 2, 1]
In [11]:

# 对a进行排序，默认为升序！a.sort()a
Out[11]:

[-1, 1, 2, 3, 3, 7, 8, 9, 555, 1234.5]
In [12]:

# 逆序排列aa.sort(reverse=True)a
Out[12]:

[1234.5, 555, 9, 8, 7, 3, 3, 2, 1, -1]
In [13]:

# 删除列表a中值为 3 的第一个元素a.remove(3)a
Out[13]:

[1234.5, 555, 9, 8, 7, 3, 2, 1, -1]
In [14]:

# 删除a中索引为0的元素del a[0]a
Out[14]:

[555, 9, 8, 7, 3, 2, 1, -1]
In [15]:

# 删除a中索引为 2:4 的元素del a[2:4]a
Out[15]:

[555, 9, 3, 2, 1, -1]
del 也可以删除整个变量，此后再引用命名 a 会引发错误(直到另一个值赋给它为止)。我们在后面的内容中可以看到 del 的其它用法。

In [16]:

del aa
---------------------------------------------------------------------------NameError                                 Traceback (most recent call last)<ipython-input-16-ef9d13752aff> in <module>()      1 del a----> 2 aNameError: name 'a' is not defined

把列表当作堆栈使用

列表方法使得列表可以很方便的做为一个堆栈来使用，堆栈作为特定的数据结构，最先进入的元素最后一个被释放(后进先出)。用 append() 方法可以把一个元素添加到堆栈中。用不指定索引的 pop() 方法可以把一个元素从堆栈顶释放出来。例如:

In [17]:

stack = [3, 4, 5]stack.append(6)stack.append(7)stack
Out[17]:

[3, 4, 5, 6, 7]
In [18]:

stack.pop()    #后进先出
Out[18]:

7
In [19]:

stack
Out[19]:

[3, 4, 5, 6]
In [20]:

print stack.pop()print stack.pop()print stack
6
5
[3, 4]

把列表当作队列使用

你也可以把列表当做队列使用，队列作为特定的数据结构，最先进入的元素最先释放(先进先出)。不过，列表这样用效率不高。相对来说从列表末尾添加和弹出很快；在头部插入和弹出很慢(因为为了一个元素，要移动整个列表中的所有元素)。

要实现队列，使用 collections.deque，它为在首尾两端快速插入和删除而设计。例如:

In [21]:

from collections import dequequeue = deque(["Eric", "John", "Michael"])queue.append("Terry")queue.append("Graham")queue
Out[21]:

deque(['Eric', 'John', 'Michael', 'Terry', 'Graham'])
In [22]:

print queue.popleft()                 # 先到的先出print queue.popleft()print queue
Eric
John
deque(['Michael', 'Terry', 'Graham'])

这一节就学到这里就结束了。