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| 1 | +## 第013课:列表和元组的应用 |
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| 3 | +列表和元组在实际项目开发的时候都有非常多的应用,我们先通过下面的几个案例,来帮助大家熟悉列表和元组的使用方法。 |
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| 5 | +### 经典的案例 |
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| 7 | +#### 案例1:成绩表和平均分统计。 |
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| 9 | +> **说明**:录入5个学生3门课程的考试成绩,计算每个学生的平均分和每门课的平均分。 |
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| 11 | +这个案例我们在之前说到过,而且提醒过大家在使用嵌套列表时应该避开的坑,下面我们给出完整的代码。 |
| 12 | + |
| 13 | +```Python |
| 14 | +""" |
| 15 | +录入5个学生3门课程的考试成绩 |
| 16 | +计算每个学生的平均分和每门课的平均分 |
| 17 | +
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| 18 | +Version: 0.1 |
| 19 | +Author: 骆昊 |
| 20 | +""" |
| 21 | +names = ['关羽', '张飞', '赵云', '马超', '黄忠'] |
| 22 | +courses = ['语文', '数学', '英语'] |
| 23 | +# 用生成式创建嵌套的列表保存5个学生3门课程的成绩 |
| 24 | +scores = [[0] * len(courses) for _ in range(len(names))] |
| 25 | +# 录入数据 |
| 26 | +for i, name in enumerate(names): |
| 27 | + print(f'请输入{name}的成绩 ===>') |
| 28 | + for j, course in enumerate(courses): |
| 29 | + scores[i][j] = float(input(f'{course}: ')) |
| 30 | +print() |
| 31 | +print('-' * 5, '学生平均成绩', '-' * 5) |
| 32 | +# 计算每个人的平均成绩 |
| 33 | +for index, name in enumerate(names): |
| 34 | + avg_score = sum(scores[index]) / len(courses) |
| 35 | + print(f'{name}的平均成绩为: {avg_score:.1f}分') |
| 36 | +print() |
| 37 | +print('-' * 5, '课程平均成绩', '-' * 5) |
| 38 | +# 计算每门课的平均成绩 |
| 39 | +for index, course in enumerate(courses): |
| 40 | + # 用生成式从scores中取出指定的列创建新列表 |
| 41 | + curr_course_scores = [score[index] for score in scores] |
| 42 | + avg_score = sum(curr_course_scores) / len(names) |
| 43 | + print(f'{course}的平均成绩为:{avg_score:.1f}分') |
| 44 | +``` |
| 45 | + |
| 46 | +上面对列表进行遍历的时候,使用了`enumerate`函数,这个函数非常有用。我们之前讲过循环遍历列表的两种方法,一种是通过索引循环遍历,一种是直接遍历列表元素。通过`enumerate`处理后的列表在循环遍历时会取到一个二元组,解包之后第一个值是索引,第二个值是元素,下面是一个简单的对比。 |
| 47 | + |
| 48 | +```Python |
| 49 | +items = ['Python', 'Java', 'Go', 'Swift'] |
| 50 | + |
| 51 | +for index in range(len(items)): |
| 52 | + print(f'{index}: {items[index]}') |
| 53 | + |
| 54 | +for index, item in enumerate(items): |
| 55 | + print(f'{index}: {item}') |
| 56 | +``` |
| 57 | + |
| 58 | +#### 案例2:设计一个函数返回指定日期是这一年的第几天。 |
| 59 | + |
| 60 | +> **说明**:这个案例源于著名的*The C Programming Language*上的例子。 |
| 61 | +
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| 62 | +```Python |
| 63 | +""" |
| 64 | +计算指定的年月日是这一年的第几天 |
| 65 | +
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| 66 | +Version: 0.1 |
| 67 | +Author: 骆昊 |
| 68 | +""" |
| 69 | +def is_leap_year(year): |
| 70 | + """判断指定的年份是不是闰年,平年返回False,闰年返回True""" |
| 71 | + return year % 4 == 0 and year % 100 != 0 or year % 400 == 0 |
| 72 | + |
| 73 | + |
| 74 | +def which_day(year, month, date): |
| 75 | + """计算传入的日期是这一年的第几天 |
| 76 | + :param year: 年 |
| 77 | + :param month: 月 |
| 78 | + :param date: 日 |
| 79 | + """ |
| 80 | + # 用嵌套的列表保存平年和闰年每个月的天数 |
| 81 | + days_of_month = [ |
| 82 | + [31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31], |
| 83 | + [31, 29, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31] |
| 84 | + ] |
| 85 | + # 布尔值False和True可以转换成整数0和1,因此 |
| 86 | + # 平年会选中嵌套列表中的第一个列表(2月是28天) |
| 87 | + # 闰年会选中嵌套列表中的第二个列表(2月是29天) |
| 88 | + days = days_of_month[is_leap_year(year)] |
| 89 | + total = 0 |
| 90 | + for index in range(month - 1): |
| 91 | + total += days[index] |
| 92 | + return total + date |
| 93 | + |
| 94 | + |
| 95 | +print(which_day(1980, 11, 28)) # 333 |
| 96 | +print(which_day(1981, 12, 31)) # 365 |
| 97 | +print(which_day(2018, 1, 1)) # 1 |
| 98 | +print(which_day(2016, 3, 1)) # 61 |
| 99 | +``` |
| 100 | + |
| 101 | +#### 案例3:实现双色球随机选号。 |
| 102 | + |
| 103 | +> **说明**:双色球属乐透型彩票范畴,由中国福利彩票发行管理中心统一组织发行,在全国范围内销售。红球号码范围为01~33,蓝球号码范围为01~16。双色球每期从33个红球中开出6个号码,从16个蓝球中开出1个号码作为中奖号码,双色球玩法即是竞猜开奖号码的6个红球号码和1个蓝球号码。 |
| 104 | +
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| 105 | +这个题目的思路是用一个列表保存红色球的号码,然后通过`random`模块的`sample`函数实现无放回抽样,这样就可以抽中6个不重复的红色球号码。红色球需要排序,可以使用列表的`sort`方法,显示的时候一位数前面需要做补0的操作,可以用字符串格式化的方式来处理。 |
| 106 | + |
| 107 | +```Python |
| 108 | +""" |
| 109 | +双色球随机选号 |
| 110 | +
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| 111 | +Version: 0.1 |
| 112 | +Author: 骆昊 |
| 113 | +""" |
| 114 | +from random import randint, sample |
| 115 | + |
| 116 | + |
| 117 | +def display(balls): |
| 118 | + """输出列表中的双色球号码""" |
| 119 | + for index, ball in enumerate(balls): |
| 120 | + if index == len(balls) - 1: |
| 121 | + print('|', end=' ') |
| 122 | + print(f'{ball:0>2d}', end=' ') |
| 123 | + print() |
| 124 | + |
| 125 | + |
| 126 | +def random_select(): |
| 127 | + """随机选择一组号码""" |
| 128 | + # 用生成式生成1到33号的红色球 |
| 129 | + red_balls = [x for x in range(1, 34)] |
| 130 | + # 通过无放回随机抽样的方式选中6个红色球 |
| 131 | + selected_balls = sample(red_balls, 6) |
| 132 | + # 对红色球进行排序 |
| 133 | + selected_balls.sort() |
| 134 | + # 用1到16的随机数表示选中的蓝色球并追加到列表中 |
| 135 | + selected_balls.append(randint(1, 16)) |
| 136 | + return selected_balls |
| 137 | + |
| 138 | + |
| 139 | +n = int(input('机选几注: ')) |
| 140 | +for _ in range(n): |
| 141 | + display(random_select()) |
| 142 | +``` |
| 143 | + |
| 144 | +> **提示**:彩票的本质是:**虚构一个不劳而获的事,去忽悠一群想不劳而获的人,最终养活一批真正不劳而获的人**。所以,**珍爱生命,远离各种形式的赌博**。 |
| 145 | +
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| 146 | +#### 案例4:幸运的女人。 |
| 147 | + |
| 148 | +> **说明**:有15个男人和15个女人乘船在海上遇险,为了让一部分人活下来,不得不将其中15个人扔到海里,有个人想了个办法让大家围成一个圈,由某个人开始从1报数,报到9的人就扔到海里面,他后面的人接着从1开始报数,报到9的人继续扔到海里面,直到将15个人扔到海里。最后15个女人都幸免于难,15个男人都被扔到了海里。问这些人最开始是怎么站的,哪些位置是男人,哪些位置是女人。 |
| 149 | +
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| 150 | +上面这个问题其实就是著名的约瑟夫环问题。我们可以通过一个列表来保存这30个人是死是活的状态,例如用布尔值`True`表示活着的人,用`False`表示被扔到海里的人。最开始的时候列表中的30个元素都是`True`,然后我们通过循环的方式去执行报数,找到要扔到海里的人并将对应的列表元素标记为`False`,循环会执行到将列表中的15个元素标记为`False`,循环的过程中,列表的索引始终在`0`到`29`的范围,超过`29`就回到`0`,这样刚好可以形成一个闭环。 |
| 151 | + |
| 152 | +```Python |
| 153 | +""" |
| 154 | +幸运的女人(约瑟夫环问题) |
| 155 | +
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| 156 | +Version: 0.1 |
| 157 | +Author: 骆昊 |
| 158 | +""" |
| 159 | +persons = [True] * 30 |
| 160 | +# counter - 扔到海里的人数 |
| 161 | +# index - 访问列表的索引 |
| 162 | +# number - 报数的数字 |
| 163 | +counter, index, number = 0, 0, 0 |
| 164 | +while counter < 15: |
| 165 | + if persons[index]: |
| 166 | + number += 1 |
| 167 | + if number == 9: |
| 168 | + persons[index] = False |
| 169 | + counter += 1 |
| 170 | + number = 0 |
| 171 | + index += 1 |
| 172 | + index %= 30 |
| 173 | +for person in persons: |
| 174 | + print('女' if person else '男', end='') |
| 175 | +``` |
| 176 | + |
| 177 | +### 简单的总结 |
| 178 | + |
| 179 | +**列表和元组都很重要**,学会这两种数据类型,我们能做的事情又多了很多。 |
| 180 | + |
| 181 | +> **温馨提示**:大家如果觉得这个专栏还不错,**一定记得点赞收藏哟**! |
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