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1 列表操作

1.1 通过索引提取列表元素

1.2 列表的切片操作

1.3 列表元素的增删改

1.3.1 增加列表元素

1.3.2 删除列表元素

1.3.3 修改列表元素

1.4 列表推导式

1.4.1 示例

1.4.2 练习1：求y=sin(x)在区间 [0, 2*pi] 与X轴围成的面积

1.4.3 练习2：蒙特卡洛算法估算pi

2 分支语句

2.1 练习1：判断用户名及密码是否正确

2.2 练习2：冒泡排序

# 创建列表
a = [1, 'Hello', 2.3, True, 'World']
a

 运行结果：

[1, 'Hello', 2.3, True, 'World']

1.1 通过索引提取列表元素

# 用正数索引提取列表元素；索引从左往右，0开始
a[0]

运行结果：

1

# 用负数索引提取列表元素；索引从右往左为-1、-2、...
a[-3]

运行结果：

2.3

1.2 列表的切片操作

a[1: 4]  # [from: to] 前闭后开；取索引为[1,4)内的所有元素

运行结果：

['Hello', 2.3, True]

a[1:]  # [from: to]；from默认为0，to默认为-1

运行结果：

['Hello', 2.3, True, 'World']

a[::2]  # [from: to: step]，切片第三个参数为步长，默认值为0
        # 提取的元素的索引为：0,2,4,...，是一个等差数列，公差为step

运行结果：

[1, 2.3, 'World']

a[::-1]  # 步长取-1,：元素顺序前后颠倒

运行结果：

['World', True, 2.3, 'Hello', 1]

1.3 列表元素的增删改

1.3.1 增加列表元素

# 1 创建列表
a = ['一']
print('1', a)

# 2 通过加号拼接列表
a = a + ['二']
print('2', a)

# 3 .append()：将对象追加到列表末尾，不改变待追加对象的数据结构（下例直接把列表对象追加到列表中）
a.append(['三'])
print('3', a)

# 4 .extend()：列表拼接，类似 a + ['pear']
a.extend(['四'])
print('4', a)

# 5 .insert()：在指定位置插入对象，不改变待插入对象的数据结构（下例直接把列表对象插入列表中）
a.insert(1, ['插队'])  # 在索引为1的位置上插入['插队']；
print('5', a)print('e', e)

运行结果：

1 ['一']
2 ['一', '二']
3 ['一', '二', ['三']]
4 ['一', '二', ['三'], '四']
5 ['一', ['插队'], '二', ['三'], '四']

1.3.2 删除列表元素

# 创建列表
a = list('abccded')
print(a)

# .remove()：删除列表中首次出现的指定元素
a.remove('c')
print(a)

# del：先用索引提取出元素，再作删除
del a[-1]
print(a)

运行结果：

['a', 'b', 'c', 'c', 'd', 'e', 'd']
['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'd']
['a', 'b', 'c', 'd', 'e']

1.3.3 修改列表元素

# 创建列表
a = list('abcdef')
print(a)

# 提取出元素，重新赋值
a[1] = 'B'  # 'b'转换为'B'
print(a)

运行结果：

['a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f']
['a', 'B', 'c', 'd', 'e', 'f']

1.4 列表推导式

1.4.1 示例

# 创建列表
# a = list('123')  # list()：创建列表，把引号内的内容变一个个字符元素
# a  # ['1','2','3']
a = [1, 2, 4]  

# 列表推导式
b = [i*2 for i in a]
print(b)

# 上述列表推导式相当于
b = []
for i in a:
    b.append(i*2)
print(b)

# for循环，列表推导式，自定义函数三者效率由高到低：
# 自定义函数 > 列表推导式 > for循环

运行结果：

[2, 4, 8]
[2, 4, 8]

1.4.2 练习1：求y=sin(x)在区间 [0, 2*pi] 与X轴围成的面积

提示：把曲线围成的面积分割成多个矩形，分割得越细，矩形面积和越接近真是面积。

# 求y=sin(x)从0到2*pi与X轴围成的面积
import math
# 1 把定义域[0, 2*pi]划分为n小份
n = 50000  # n越大，计算越接近真实值

# 2 求出每小份宽度
width = 2*math.pi/n

# 3 求出每小份对应的高度
x = [i*width for i in range(n)]
y = [abs(math.sin(x0)) for x0 in x]  # abs():取绝对值

# 4 求面积
s = sum([width*y[i] for i in range(n)])
s

运行结果：

3.999999994736218

1.4.3 练习2：蒙特卡洛算法估算pi

提示：由下图易知，当点足够多时有以下关系：

扇形面积：正方形面积 = 扇形中点数：正方形中点数 = (pi*r*r)/4：1 = pi/4：1（此处r为1）

则：pi = 4*M/N

# 蒙特卡洛算法估算pi
# 1. 设置总点数N
N = 10000  # N越大，计算结果越接近真实值

# 2. 生成N对随机数对，模拟平面中的点
import random
data = [[random.random() for j in range(2)] for i in range(N)]

# 3. 计算扇形内点数M
M = sum([(math.sqrt(x**2 + y**2)<=1) for x, y in data])
# 分析：
# math.sqrt(x**2 + y**2)，计算该点到原点的距离
# math.sqrt(x**2 + y**2)<=1，若点在扇形上，则记为True，否则记为False
# M = sum([(math.sqrt(x**2 + y**2)<=1) for x, y in data])，计算扇形上的点数

# 4. 计算pi
4*M/N

# pi值不能被正确估算的原因：
# （1）N值数量有限
# （2）生成的数据没取到1
# （3）计算机并非真正随机

运行结果：

3.1348

2 分支语句

2.1 练习1：判断用户名及密码是否正确

题目：让用户输入账号及密码，然后判断用户名及密码是否正确，如果正确则输出“登陆成功”，否则输出 “用户名或密码错误”。

参考样例：

# 1 设定正确用户名、密码
user_name = '快乐派大星'
password = '123456'

# 2 输入用户名、密码进行登录验证
user_name_tmp = input('请输入用户名：')
password_tmp = input('请输入密码：')

# 3 判断用户名、密码是否正确，并执行相应操作
if ((user_name_tmp == user_name) & (password_tmp == password)):  # 如果条件为真，输出登录成功
    print('登录成功！')
else:  # 否则，输出以下内容
    print('用户名或密码错误。')

运行结果：

请输入用户名：快乐派大星
请输入密码：123456
登录成功！

2.2 练习2：冒泡排序

# 对序列[28,30,10,17,3,25,12,35,8,49,46]按从小到大顺序进行排列。
data = [28,30,10,17,3,25,12,35,8,49,46]

# 1 比较两两之间的大小
# 2 如果前一个数据大于后一个数据，则大者放在后

# 代码一：（未优化）
# data = [28,30,10,17,3,25,12,35,8,49,46]
# for i in range(len(data)):  
#     for j in range(len(data)-1):  
#         if data[j] > data[j+1]:
#             data[j], data[j+1] = data[j+1], data[j]
# data

# 代码二：优化后
for i in range(len(data)-1):   # n个数，实际上只需排序n-1轮
    for j in range(len(data)-1-i):  # 减i：已排好序的数无需再次排序
    # 第一轮需排10个数，第二轮9，第三轮8...
        if data[j] > data[j+1]:
            data[j], data[j+1] = data[j+1], data[j]
data

# 代码一、二结果一样,代码二运算量较小

运行结果：

[3, 8, 10, 12, 17, 25, 28, 30, 35, 46, 49]

本期到此结束，下期再见！