python 实用编程技巧 —— 数据结构与算法

如何在列表, 字典, 集合中根据条件筛选数据

 过滤列表中的负数

使用列表解析方法

from random import randint
data = [randint(-10,10) for _ in range(10)]
print(data)
print(list(filter(lambda x:x>=0,data)))

使用 filter 函数

from random import randint
data = [randint(-10,10) for _ in range(10)]
print(data)
print(list(filter(lambda x:x>=0,data)))

找出分数大于90的学生

字典解析方法

from random import randint
d = {x:randint(60,100) for x in range(1,21)}
list(filter(lambda x:x[1] > 90, d.items()))

使用 filter 函数

[filter(lambda item: item[1] >= 90, d.items())]

 留下集合中的3的倍数

from random import randint
s = {randint(0,20) for _ in range(20)}
list(filter(lambda x:x%3==0, s))

如何为元组中的每个元素命名, 提高程序可读性

 定义一系列数值常量或枚举类型

NAME, AGE, SEX, EMAIL = range(4)
student = ('Jim', 16, 'male', 'jim8721@gmail.com')

print(student[NAME])
print(student[AGE])
print(student[SEX])
print(student[EMAIL])

使用 python3 中的枚举类型

from enum import IntEnum

class StudentEnum(IntEnum):
    NAME = 0
    AGE = 1
    SEX = 2
    EMAIL = 3

print(student[StudentEnum.NAME])
print(student[StudentEnum.AGE])
print(student[StudentEnum.SEX])
print(student[StudentEnum.EMAIL])

使用标准库中 collections.namedtuple 替代内置tuple

from collections import namedtuple

Student = namedtuple('Student', ['name', 'age', 'sex', 'email'])

s2 = Student('Jim', 16, 'male', 'jim8721@gmail.com')

print(s2.name)
print(s2.age)
print(s2.sex)
print(s2.email)

如何统计序列中元素的出现频度

将序列转化为字典{元素: 频度}， 根据字典中的值排序　　

from random import randint
data = [randint(0,20) for _ in range(30)]
#fromkeys：用于创建并返回一个新的字典。两个参数：第一个是字典的键，第二个（可选）是传入键的值，默认为None。
c = dict.fromkeys(data,0)
for x in data:
    c[x] += 1

# 如果只是想取出最大的3个，可以使用堆代替排序后再取值的方法
import heapq
res2 = heapq.nlargest(3, ((v,k) for k,v in c.items()))
print(res2)

使用标准库collections中的Counter对象　　

from collections import Counter
from random import randint

data = [randint(0,20) for _ in range(30)]
c2 = Counter(data)

#找出频率出现最高的３个元素
print(c2.most_common(3))

实际运用： 词频统计

from collections import Counter
import re

txt = open('example.txt').read()  # 读入文件
wordList = re.split('\W+', txt)
c2 = Counter(wordList) # 可以传入列表或者字典
res4 = c2.most_common(10)
print(res4)

如何根据字典中值的大小, 对字典中的项排序

元祖进行比较，先比较第一个元素，在比较第二个元素

# 元祖进行比较，先比较第一个元素，在比较第二个元素
print((97, 'a') > (96, 'b'))
print((97, 'a') > (97, 'b'))

利用zip将字典转换成元组进行排序

from random import randint
d = {x:randint(60,100) for x in 'xyzabc'}
print(d)
print(sorted(zip(d.values(),d.keys())))

传递sorted函数的key参数

from random import randint
d = {x:randint(60,100) for x in 'xyzabc'}
print(sorted(d.items(),key=lambda x:x[1]))

如何快速找到多个字典中的公共键(key)　　

random 函数取样

from random import randint,sample
# 取样
print(sample('abcdef',3)) # 随机去 3 个

方案一： 利用集合的交集操作

from random import randint,sample
# 取样
s1 = {x:randint(1,4) for x in sample('abcdef',randint(3,6))}
s2 = {x:randint(1,4) for x in sample('abcdef',randint(3,6))}
s3 = {x:randint(1,4) for x in sample('abcdef',randint(3,6))}
print(s1)
print(s2)
print(s3)
print('resuit ===========')
print(s1.keys() & s2.keys() & s3.keys())

方案二： 使用map和reduce

• step1 使用字典的keys方法， 得到一个字典keys的集合
• step2 使用map函数， 得到每个字典keys的集合
• step3 使用reduce函数， 取所有字典的keys集合的交集

from random import randint,sample
from functools import reduce

s1 = {x:randint(1,4) for x in sample('abcdef',randint(3,6))}
s2 = {x:randint(1,4) for x in sample('abcdef',randint(3,6))}
s3 = {x:randint(1,4) for x in sample('abcdef',randint(3,6))}
dl = [s1, s2,s3]
print(s1)
print(s2)
print(s3)
print('result======')
print(reduce(lambda a, b: a & b, map(dict.keys, dl)))

如何让字典保持排序

使用标准库collections 中的OrderedDict　

为了能控制一个字典中元素的顺序，你可以使用 collections 模块中的 OrderedDict 类。 在迭代操作的时候它会保持元素被插入时的顺序　

from collections import OrderedDict

d = OrderedDict()
d['foo'] = 1
d['bar'] = 2
d['spam'] = 3
d['grok'] = 4
# Outputs "foo 1", "bar 2", "spam 3", "grok 4"
for key in d:
    print(key, d[key])

如何实现用户的历史记录功能(最多n条)

使用容量为n的 队列存储历史记

• 使用标准库collections中的deque， 它是一个双端循环队列
• 使用pickle模块将历史记录存储到硬盘， 以便下次启动使用(代替数据库)

from random import randint
from collections import deque

N = randint(0, 100)
history = deque([], 5)

def guess(k):
    if k == N:
        print('Right')
        return True
    if k < N:
        print('%s is less-than N' % k)
    else:
        print('%s is greater-than N' % k)
    return False

while True:
    line = input('Please input a number:')
    if line.isdigit():
        k = int(line)
        history.append(k)
        if guess(k):
            break
    elif line == 'history' or line == 'h':
        print(list(history))

plckle 基本使用 

from collections import deque
import pickle
q = deque([2, 3, 4, 5, 6])
print(q)

# 将数据存入文件
pickle.dump(q,open('history','wb'))
# 读取文件
q2 = pickle.load(open('history','rb'))
print(q2)