Head First Python 学习笔记-Chapter6:自定义数据对象:字典与类

本文将涉及到字典。字典可以有效地组织数据,可以将数据与名称关联(类似于Map),从而实现快速查找。另外,也可以自定义类来处理一些功能,通过为对象增加一些属性和方法完成所需的功能。

所需文件获取地址:http://python.itcarlow.ie/chapter6/hfpy_ch6_data.zip

字典dictionary

字典是一个内置的数据结构,允许将数据与键进行关联,这样可以使内存中的数据与实际数据的结构保持一致。也可以称之为“映射”、“散列”、“关联数组”等。

创建字典dict

可以使用两种方式进行创建空字典,一种是使用大括号创建,一种是使用工厂函数dict()创建。

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>>> cheese = {}
>>> palin = dict()

>>> type(cheese)
<class 'dict'>

>>> type(palin)
<class 'dict'>

添加数据

通过将值与键关联,向这两个字典中添加一些数据。注意两种添加方式的不同。

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>>> cheese['Name'] = 'John Cheese'
>>> cheese['Occupations'] = ['actor', 'comedian', 'writer', 'file producer']

>>> palin = {'Name' : 'John Cheese', 'Occupations' : ['actor', 'comedian', 'writer', 'file producer']}

访问数据

通过字典名称加上[key]就可以访问到对应的值。

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>>> palin['Name']
'John Cheese'
>>> cheese['Occupations']
['actor', 'comedian', 'writer', 'file producer']
>>> cheese['Occupations'][2]
'writer'

与列表不同的是,字典并不会维持插入的顺序,只是保持key-value之间的关联关系。

完成上篇文章中的需求,现在运动员的数据变成了Sarah Sweeney,2002-6-17,2:58,2.58,2:39,2-25,2-55,2:54,2.18,2:55,2:55,2:22,2-21,2.22这种形式,其中不仅包含运动员数据,还有其他一些信息,需要进行特殊处理。

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def sanitize(time_str):
if '-' in time_str:
spliter = '-'
elif ':' in time_str:
spliter = ':'
else:
return time_str
(mins, secs) = time_str.split(spliter)
return(mins + '.' + secs)

def get_coach_data(filename):
try:
with open(filename) as file:
data = file.readline();
dataList = data.strip().split(',')
return {'Name' : dataList.pop(0), 'DOB' : dataList.pop(0), 'Times' : sorted(set([sanitize(str) for str in dataList]))[0:3]}
except IOError as err:
print('File error:' + str(err))
return None

sarah = get_coach_data('sarah2.txt')

print(sarah['Name'] + "'s fastest times are: " + str(sarah['Times']))

方法、属性、实例

定义类

使用class关键字来定义类,同时可以使用__init__()方法来完成类的初始化构造(类似于Java中的构造方法)。

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class Athlete:
def __init__(self):
# 完成对象'Athlete'的初始化工作
...

创建对象实例

在创建类的实例时,实际上调用了__init()__方法对类的实例进行了初始化。

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a = Athlete()
b = Athlete()
c = Athlete()
d = Athlete()

self的重要性

self类似于Java中的this,用于指向当前对象实例。

定义一个类时,实际上实在定义一个定制工厂函数,任何可以在代码中使用这个工厂函数来创建实例:

Python在处理a = Athlete()这行代码时,会把工厂函数调用转化为以下调用,可以明确类(Athlete)、方法(__init__())和所处理对象实例(a):
Athlete().__init__(a)

如果没有self参数这个赋值,Python解释器将无法得出方法调用要应用到哪个实例,self参数可以帮助标识要处理哪个对象实例的数据。

每个方法的第一个参数都是self
下面对Athlete对象进行扩展,在一个名为thing的属性中存储一个值,同时增加一个how_big()方法返回thing的长度。

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class Athlete:
def __init__(self, value=0):
self.thing = value
def how_big(self):
return(len(self.thing))

在一个对象实例调用类方法时,Python要求第一个参数是调用对象实例,这往往赋至各方法的self参数。

你写的代码 Python执行的代码
d = Athlete("Xiaoming") Athlete.__init__(d, "Xiaoming")
d.how_big() Athlete.how_big(d)

利用类存储数据改写之前的代码

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def get_coach_data(filename):
try:
with open(filename) as file:
data = file.readline();
dataList = data.strip().split(',')
# 此处返回一个Athlete对象
return Athlete(dataList.pop(0), dataList.pop(0), dataList)
except IOError as err:
print('File error:' + str(err))
return None

class Athlete:
def __init__(self, name, dob=None, times=[]):
self.name = name
self.dob = dob
self.times = times
def getTop3(self):
# sanitize方法没有变化,不再列出
return sorted(set(sanitize(str) for str in self.times))[0:3]

sarah = get_coach_data('sarah2.txt')
print(sarah.name + "'s fastest times are: " + str(sarah.getTop3()))

添加新的方法

当需要额外新的功能时,可以向类中添加新的方法来实现所需的功能。

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class Athlete:
def __init__(self, name, dob=None, times=[]):
self.name = name
self.dob = dob
self.times = times
# 获取时间前3的数据列表
def getTop3(self):
return sorted(set(sanitize(str) for str in self.times))[0:3]
# 添加一条新的时间数据
def add_time(self, time):
self.times.append(time)
# 添加多条新的数据
def add_times(self,times):
self.times.extend(times)

类的继承

Python允许通过继承来创建一个类,包括用list、set、dict提供的内部数据结构类。
下面定义了一个NameList类,()中的list就表示它继承自list,因此它就具有了list的相关属性和方法。

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class NameList(list):
def __init__(self, name):
list.__init__([])
self.name = name
>>> nameList = NameList('a')
>>> type(nameList)
<class '__main__.NameList'>

>>> nameList.append(2)
>>> nameList.append('b')
>>> nameList
[2, 'b']

>>> nameList.name
'a'

利用继承重写Athlete类:

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# 继承自list类
class AthleteList(list):
def __init__(self, name, dob=None, times=[]):
list.__init__([])
self.name = name
self.dob = dob
self.extend(times) # 不再吸引times属性,数据本身就是
# 获取时间前3的数据列表
def getTop3(self):
return sorted(set(sanitize(str) for str in self))[0:3]

其他知识点

array.pop(i)

pop()属于array的方法,可以删除索引i处的数值,并返回该数值。默认参数为-1,因此默认会删除并返回数组中的最后一个元素。

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>>> array = [1, 2, 3, 4]
>>> array.pop() # 弹出最后一个元素
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>>> array.pop(2) # 弹出索引2处的元素
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>>> array
[1, 2]
>>>

list set dict

名称 特点
list 列表,数据有序,可重复
set 集合,数据无序,不可重复
dict 键值对,若把key-value看作一个整体,那么dictset类似
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