【ADS-1】【python基础-2】基本语法与数据结构（列表、字典、集合）

前言

第一阶段：Python基础夯实

1. 基本语法与数据结构（列表、字典、集合）
2. 函数定义与面向对象编程
3. 文件操作与异常处理
4. 必备库：NumPy、Pandas基础操作

第二阶段：ADS领域专用库学习
​​…
第三阶段：…

学习目标

熟悉基本语法和数据结构，能熟练使用核心数据结构处理和操作数据。

1 实践

涉及变量：车辆ID(vehicle_id)、传感器名称(sensor_name)、检测置信度(confidence)、激光点云中的一个点的坐标(point_x, point_y, point_z)。

练习1 知识点: list列表

1. 创建​​：创建一个列表，包含5辆车的ID（如[‘car_01’, ‘car_02’, …]）。
2. 增删改查​​：模拟动态交通场景：一辆新车加入列表末尾，第一辆车离开列表（被删除）。
3. 遍历​​：遍历并打印所有车辆ID。
4. 切片​​：获取列表中第2到第4辆车的信息。

vehicle_id = ['car_01', 'car_02', 'car_03', 'car_04', 'car_05']

# car_06加入列表末尾
vehicle_id.append('car_06') # append表示在列表末尾添加元素
print(vehicle_id)

['car_02', 'car_03', 'car_04', 'car_05', 'car_06', 'car_06']

# car_01离开列表
vehicle_id.pop(0) # pop(0)表示将列表首个元素弹出，pop()表示将列表末尾元素弹出
print(vehicle_id)

['car_03', 'car_04', 'car_05', 'car_06', 'car_06']

for id in vehicle_id:print(id)

car_03
car_04
car_05
car_06
car_06

vehicle_slice = vehicle_id[1:4]
for id in vehicle_slice:print(id)

car_04
car_05
car_06

练习2 知识点：dict字典

1. 创建​​：创建一辆车的属性字典，包含：id, type（如’sedan’）, position（用列表[x, y]表示）, speed。
2. 增删改查​​：更新这辆车的速度；为它添加一个is_autonomous（是否自动驾驶）属性；删除type属性。
3. 嵌套​​：创建一个scenario字典，包含：weather（天气）、time_of_day（时间）、vehicles（一个包含多辆车子字典的列表）。

car_attribute = {'id':1, 'type':'sedan', 'position':[1,1], 'speed':60}
print(car_attribute)

{'id': 1, 'type': 'sedan', 'position': [1, 1], 'speed': 60}

# 添加一个key
car_attribute['is_autonomous'] = 1
# 删除一个key
del car_attribute['id']
print(car_attribute)

{'type': 'sedan', 'position': [1, 1], 'speed': 60, 'is_autonomous': 1}

scenario = {'weather': 'sun', 'time_of_day': 'sunday', 'vehicles': [car_attribute]}
print(scenario)

{'weather': 'sun', 'time_of_day': 'sunday', 'vehicles': [{'type': 'sedan', 'position': [1, 1], 'speed': 60, 'is_autonomous': 1}]}

练习3 知识点：set元组

1. 去重​​：一个激光雷达传感器检测到的目标ID列表为[101, 102, 101, 103, 102]，使用集合对其进行去重。
2. 集合运算​​：传感器A检测到目标ID集合为{101, 102, 103}，传感器B检测到{102, 103, 104}，求两个传感器共同看到的目标（交集）、所有看到的目标（并集）、A看到但B没看到的目标（差集）。

# 去重
id_list = [101, 102, 101, 103, 102]
id_set = set(id_list)
print(id_set)

{101, 102, 103}

# 集合运算
id_a = {101, 102, 104}
id_b = {102, 103, 104}
# 交集
inter = id_a & id_b
print(inter)
# 并集
union = id_a | id_b
print(union)
# 差集
diff = id_a - id_b
print(diff)

{104, 102}
{101, 102, 103, 104}
{101}

实战项目：

创建一个包含3辆车的列表。每辆车用一个字典表示，包含id、位置、速度。遍历这个列表，模拟一次时间步长（如1秒）的移动，根据速度更新每辆车的位置（新位置 = 原位置 + 速度），并打印出更新后的所有车辆信息。

car1 = {'id': 1, 'position': [1, 1], 'speed': 10}
car2 = {'id': 2, 'position': [2, 2], 'speed': 20}
car3 = {'id': 3, 'position': [3, 3], 'speed': 30}
cars = [car1, car2, car3]for car in cars:car['position'][0] += car['speed'] * 1
print(cars)

[{'id': 1, 'position': [11, 1], 'speed': 10}, {'id': 2, 'position': [22, 2], 'speed': 20}, {'id': 3, 'position': [33, 3], 'speed': 30}]

2 知识点

2.1 列表

列表元素的追加和弹出

1. append()：表示在列表末尾追加一个元素
2. pop()：表示将列表末尾的元素弹出，若为pop(0)则将列表首个元素弹出

列表切片

list2 = list1[1:4]，表示对list1做切片，将list1的索引为1到3的元素取出（左开右闭）

2.2 字典

1. 键名需要用引号引起
2. car_attribute[‘is_autonomous’] = 1，添加一个key
3. del car_attribute[‘id’]，删除一个key

2.3 元组

1. 去重功能：将一个列表转换为元组，则可以对列表中的元素去重
2. 逻辑运算：
   1. 交集：&
   2. 并集：|
   3. 差集：-