学习日志20 python
1 序列（Sequence）
在 Python 中，序列（Sequence）是一种基本的数据结构类别，指的是有序的元素集合。序列中的每个元素都可以通过索引（位置编号）来访问。Python 提供了多种内置的序列类型，包括最常用的 列表（List）、元组（Tuple）、字符串（String），以及不太常见的 范围（range）、字节序列（bytes、bytearray） 等。
序列的共同特点
- 有序性：元素按照特定顺序排列，可以通过索引访问。索引从
0开始，也支持负数索引（如-1表示最后一个元素）。 - 可迭代：可以使用
for循环遍历元素。 - 支持切片：可以通过切片操作（如
seq[start:stop:step]）获取子序列。 - 通用操作：支持
len()获取长度、in判断元素是否存在、+拼接序列等。
常见序列类型
1. 列表（List）
- 特点：可变（可修改）、用方括号
[]定义。
python
运行
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
fruits[0] = "grape" # 修改元素
print(fruits[1]) # 输出: banana
2. 元组（Tuple）
- 特点：不可变（创建后不能修改）、用圆括号
()定义。
python
运行
point = (3, 4)
print(point[0]) # 输出: 3
# point[0] = 5 # 错误：元组不可变
3. 字符串（String）
- 特点：不可变的字符序列，用引号定义。
python
运行
s = "hello"
print(s[1]) # 输出: e
# s[1] = 'a' # 错误：字符串不可变
序列的常用操作
以下是所有序列类型都支持的操作：
| 操作 | 描述 |
|---|---|
seq[i] | 获取索引 i 处的元素。 |
seq[start:stop] | 获取从 start 到 stop-1 的切片。 |
len(seq) | 获取序列的长度。 |
x in seq | 判断元素 x 是否存在于序列中。 |
seq1 + seq2 | 拼接两个序列（生成新序列，元组和字符串需类型相同）。 |
seq * n | 重复序列 n 次（生成新序列）。 |
min(seq) / max(seq) | 返回序列中的最小 / 最大值（元素需可比较）。 |
sorted(seq) | 返回排序后的新序列（不修改原序列）。 |
序列的优势
- 统一的接口：多种类型共享相同的操作方法，降低学习成本。
- 高效处理：底层优化使得序列操作非常快速。
- 灵活应用：适合各种场景，如数据存储、循环遍历、字符串处理等。
总结
序列是 Python 中最基础且重要的数据结构之一，掌握列表、元组和字符串等序列类型的使用，是编写高效 Python 代码的关键。如果需要存储可变数据且经常修改，推荐使用列表；如果数据不可变或需要作为字典键，使用元组；处理文本时则使用字符串。
2 在 Python 中，不是所有特殊方法都会自动生成
题目
根据以下程序，下列选项中，说法正确的是（）class Foo():def __init__(self):passdef __getitem__(self,pos):return range(0,30,10)[pos]foo = Foo()A foo对象表现得像个序列B 可以使用len(foo)来查看对象foo的元素个数C 可以使用for i in foo:print(i)来遍历foo的元素D 不能使用foo[0]来访问对象foo的第一个元素正确答案：C
在 Python 中，不是所有特殊方法都会自动生成，这取决于类的定义方式。让我通过例子详细解释：
1. __len__ 必须显式定义
Python 不会为类自动生成 __len__ 方法。如果类需要支持 len(obj)，必须自己实现：
python
运行
class MyList:def __init__(self, data):self.data = data# 必须定义 __len__ 才能使用 len()def __len__(self):return len(self.data)obj = MyList([1, 2, 3])
print(len(obj)) # 输出: 3
如果没有实现 __len__，调用 len(obj) 会报错：
python
运行
class BadList:def __init__(self, data):self.data = dataobj = BadList([1, 2, 3])
print(len(obj)) # 报错: TypeError: object of type 'BadList' has no len()
2. __getitem__ 的作用
实现 __getitem__ 后，类实例可以像序列一样使用下标访问（如 obj[0]），但仍不是完整的序列：
python
运行
class Foo:def __getitem__(self, pos):return [0, 10, 20][pos] # 返回固定序列foo = Foo()
print(foo[0]) # 输出: 0
print(foo[1]) # 输出: 10
虽然能下标访问，但 Foo 不是序列，因为缺少 __len__：
python
运行
print(len(foo)) # 报错: TypeError
3. for 循环的隐式调用
Python 的 for 循环更灵活：
- 如果对象有
__iter__，优先调用它（如列表、字典）。 - 如果没有
__iter__，尝试用__getitem__从 0 开始依次读取元素，直到出现IndexError。
例子：
python
运行
class Foo:def __getitem__(self, pos):if pos < 3: # 限制范围return pos * 10raise IndexError # 超出范围时触发结束循环foo = Foo()
for i in foo:print(i) # 输出: 0, 10, 20
4. 哪些方法会自动生成？
Python 不会自动生成任何特殊方法，但：
- 所有类默认继承
object，它有一些基础实现（如__str__返回类名和内存地址）。 - 容器类（如
list、dict）已经实现了全套特殊方法。
回到原题：
选项解析
A. foo 对象表现得像个序列
要成为序列，对象需要同时支持__getitem__和__len__方法。但在本题中，类Foo并没有定义__len__方法，所以它不符合序列的完整定义。因此，该选项错误。
B. 可以使用 len (foo) 来查看对象 foo 的元素个数
由于类Foo没有实现__len__方法，一旦调用len(foo)，程序就会抛出TypeError异常。所以，该选项错误。
C. 可以使用 for i in foo:print (i) 来遍历 foo 的元素
在 Python 中，当对象没有定义__iter__方法时，for循环会借助__getitem__方法，从索引 0 开始依次尝试获取元素，直至出现IndexError异常。对于Foo类的实例，__getitem__方法能够正常返回range(0, 30, 10)中的元素，所以可以通过for循环进行遍历。因此，该选项正确。
D. 不能使用 foo [0] 来访问对象 foo 的第一个元素
Foo类已经实现了__getitem__方法，所以完全可以使用foo[0]来访问元素，并且会返回 0。所以，该选项错误。
总结
正确答案是 C。本题的关键在于理解__getitem__方法赋予对象的能力，以及for循环在对象没有实现__iter__方法时的 fallback 机制。在解答这类题目时，要仔细查看类中实现了哪些特殊方法，以及这些方法对应的功能。
建议
遇到这类题目时：
- 检查类定义：看实现了哪些特殊方法（如
__getitem__、__len__）。 - 理解方法作用：
__getitem__→ 支持下标访问和for循环。__len__→ 支持len()。
- 注意隐含规则：
for循环的 fallback 机制是关键。
通过多分析例子，你会逐渐熟悉这些规则！
3 在 Python 中，所有标准对象都可以用于布尔测试
在 Python 中，所有标准对象确实都可以用于布尔测试，字典也不例外。布尔测试的核心是判断对象为 “真”（True）或 “假”（False），具体规则如下：
哪些情况对象会被视为 “假”？
对于标准对象，以下情况在布尔测试中返回 False：
- 常量：
None、False - 数值：
0（整数）、0.0（浮点数）、0j（复数） - 空序列 / 集合：空字符串（
""）、空列表（[]）、空元组（()）、空字典（{}）、空集合（set()）、空范围（range(0)） - 其他：实现了
__bool__()方法且返回False，或实现了__len__()方法且返回0的对象
字典的布尔测试规则
字典的布尔测试遵循 “空则为假，非空则为真”：
- 空字典（
{}）→ 布尔值为False - 非空字典（如
{"a": 1}）→ 布尔值为True
python
运行
empty_dict = {}
non_empty_dict = {"name": "Python"}print(bool(empty_dict)) # 输出: False
print(bool(non_empty_dict)) # 输出: True
总结
Python 中所有标准对象（包括字典）都能参与布尔测试，其结果由对象的 “空值” 或 “非空值” 特性决定。字典作为常用的标准对象，空字典被视为 False，非空字典被视为 True，这一规则在条件判断（如 if 语句）中经常用到。
4 在list中添加新元素的方法
在 Python 中，向列表（list）添加新元素有多种方法，每种方法适用于不同的场景。以下是最常用的几种方式及其区别：
1. append()：在末尾添加单个元素
- 语法：
list.append(element) - 特点：将元素直接添加到列表末尾，原地修改列表，返回值为
None。
python
运行
fruits = ["apple", "banana"]
fruits.append("cherry")
print(fruits) # 输出: ['apple', 'banana', 'cherry']
2. extend()：在末尾添加多个元素（可迭代对象）
- 语法：
list.extend(iterable) - 特点：将可迭代对象（如列表、元组、字符串）的元素逐个展开并添加到列表末尾，原地修改列表。
python
运行
fruits = ["apple", "banana"]
fruits.extend(["cherry", "date"]) # 添加列表
print(fruits) # 输出: ['apple', 'banana', 'cherry', 'date']fruits.extend(("elderberry", "fig")) # 添加元组
print(fruits) # 输出: ['apple', 'banana', 'cherry', 'date', 'elderberry', 'fig']fruits.extend("grape") # 添加字符串（会拆分为字符）
print(fruits) # 输出: ['apple', 'banana', 'cherry', 'date', 'elderberry', 'fig', 'g', 'r', 'a', 'p', 'e']
3. insert()：在指定位置插入元素
- 语法：
list.insert(index, element) - 特点：将元素插入到指定索引位置，原位置及后续元素后移，原地修改列表。
python
运行
fruits = ["apple", "banana"]
fruits.insert(1, "cherry") # 在索引1处插入
print(fruits) # 输出: ['apple', 'cherry', 'banana']fruits.insert(0, "date") # 在开头插入
print(fruits) # 输出: ['date', 'apple', 'cherry', 'banana']
4. + 或 +=：拼接列表
+：创建新列表，不修改原列表。+=：等价于extend()，原地修改列表。
python
运行
# 使用 + 创建新列表
fruits1 = ["apple", "banana"]
fruits2 = ["cherry", "date"]
new_fruits = fruits1 + fruits2
print(new_fruits) # 输出: ['apple', 'banana', 'cherry', 'date']# 使用 += 原地扩展
fruits1 += fruits2
print(fruits1) # 输出: ['apple', 'banana', 'cherry', 'date']
5. 切片赋值：替换或插入元素
- 语法：
list[start:end] = iterable - 特点：可在指定位置替换或插入多个元素，原地修改列表。
python
运行
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
fruits[1:2] = ["date", "elderberry"] # 替换索引1的元素
print(fruits) # 输出: ['apple', 'date', 'elderberry', 'cherry']fruits[1:1] = ["fig"] # 在索引1处插入（不替换）
print(fruits) # 输出: ['apple', 'fig', 'date', 'elderberry', 'cherry']
方法对比表
| 方法 | 作用 | 是否原地修改 | 接受多个元素？ | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
append() | 末尾添加单个元素 | 是 | 否 | 简单添加单个元素 |
extend() | 末尾展开添加可迭代对象 | 是 | 是 | 添加多个元素（如列表合并） |
insert() | 指定位置插入单个元素 | 是 | 否 | 在特定位置插入元素 |
+ | 拼接两个列表 | 否 | 是 | 创建新列表（不修改原列表） |
+= | 原地扩展列表 | 是 | 是 | 高效扩展现有列表 |
| 切片赋值 | 替换 / 插入元素 | 是 | 是 | 复杂的批量替换或插入操作 |
常见错误
- 误用
append()添加列表：若直接append()一个列表，会将整个列表作为单个元素添加。
python
运行
fruits = ["apple", "banana"]
fruits.append(["cherry", "date"])
print(fruits) # 输出: ['apple', 'banana', ['cherry', 'date']] （嵌套列表）
正确做法是使用 extend() 或 +=：
python
运行
fruits = ["apple", "banana"]
fruits.extend(["cherry", "date"])
print(fruits) # 输出: ['apple', 'banana', 'cherry', 'date']
总结
根据需求选择合适的方法：
- 若只需添加单个元素，用
append()。 - 若要添加多个元素（如合并列表），用
extend()或+=。 - 若需在特定位置插入，用
insert()或切片赋值。 - 若不想修改原列表，用
+创建新列表。