一、Python 標準庫的序列類型分為：

容器序列：

能夠存放不同類型數據的序列(list、tuple、collections.deque)。

扁平序列：

只能容納一種類型的數據(str、bytes、bytearray 和 array.array)。

其中，容器序列存放的是它們所包含的任意類型的對象的引用，而扁平序列存放的是值而不是引用。換句話說，扁平序列是一段連續的內存空間，更加緊湊，但其內只能存放如數值、字符和字節等基礎類型。

二、而依據序列能否被修改，還能分為：

可變序列：

list、bytearray、array.array、collections.deque等。

不可變序列：

tuple、str和bytes。

序列可不可變指的是序列的大小與其存儲的值可不可變。如元組，雖然不可變，但其可變對象元素是可變的，因元組里存儲的“值”是引用，即該元素指向哪個對象是不可變的，但指向的對象本身是允許改變的。

文章目錄

一、列表推導與生成器表達式

1.列表推導

2.生成器表達式

3.區別

二、元組

1.元組拆包

2.處理多余值

3.嵌套元組拆包

4.具名元組

三、切片

1.多維切片

2.切片賦值

四、對序列使用+和*

1.增量賦值

五、序列排序

一、列表推導與生成器表達式

列表推導用于便捷地構建列表，生成器表達式可用于構建任何類型的序列。

1.列表推導

基本形式：[ obj for x1 in iter1 for x2 in iter2 for .... ]，其中obj為使用x1、x2、…表示的對象，可以為元組、字典或可調用對象等，iter1、iter2、…為可迭代對象，用于產出值。最終的結果為由obj對象實例構成的數組。

列表推導只用于生成列表，若要構建其他類型的序列，則需要使用生成器表達式。

2.生成器表達式

生成器表達式可用于構建任意類型的序列(將生成器表達式傳入對應的構造函數)，生成器表達式的語法跟列表推導差不多，只不過將[]換為()。

dict((x,y) for x in range(3) for y in "ABC")

>> {1: 'C', 2: 'C', 3: 'C'}

且若生成器表達式為一個函數調用中的唯一參數，則不需要再額外使用括號。

3.區別

列表推導會一次性生成含有 n 個元素列表，受限于內存，列表推導存在內存不足的風險。

而生成器表達式只在每次for循環運行時才生成一個組合，省去運行時的內存開銷。故在初始化除列表之外的序列，使用生成器表達式能夠省去額外的內存占用。

句法提示：Python會忽略[]、{}、()中的換行，在其內可以省略續行符\。

二、元組

把元組用作記錄：元組其實是對數據的記錄，元組中元素的信息蘊含了一個字段的數據與該字段的位置。將元組當作字段的集合能夠充分利用元組的數量與位置信息。

如：

city,year,pop,chg,area = ("Tokyo",2003,32450,0.66,8014)

以上將元組用作一條數據的記錄，充分利用了元組的記錄數據與記錄位置功能。

1.元組拆包

應用：

平行賦值，將一個可迭代對象里的元素，一并賦值到由對應變量組成的元組；

字符串格式化時，一個占位符對應一個元組里的元素。

用例：

# 交換兩個變量的值

a,b = b,a

使用元組拆包可以將可迭代對象拆開作為函數的多個參數：

t = (2,3)

add(*t)

>> 5

也可以借助元組拆包從函數中返回多個值：

# func為返回長度為3的元組的函數

a,b,c = func()

2.處理多余值

元組拆包可以用于任何可迭代對象上，前提是平行賦值時對應的元素數量一致，除非用*來收集多余元素。其中*前綴只能用于一個變量名前，但是該變量可以出現在賦值表達式的任意位置。

a,b,*rest = (1,2,3,4,5,6,7)

# a=1, b=2, rest=[3,4,5,6,7]

a,*rest,b = (1,2,3,4,5,6,7)

# a=1, rest=[2,3,4,5,6], b=7

同時也可以使用占位符_(本質上也是一個變量)來處理拆包時不需要的數據。

3.嵌套元組拆包

接收表達式的元組可以是嵌套式的，只要這個接收元組的嵌套結構符合表達式的嵌套結構，Python 就可做出正確對應：

(a,(b,c),d)=(1,(2,3),4)

# a=1, b=2, c=3, d=4

4.具名元組

collections.namedtuple是一個工廠函數，其返回一個類并構建一個帶名字的元組：

from collections import namedtuple

City = namedtuple('city','name country population')

# 構建City類，該類的實例為一個名為city的元組，且元素中每個元素都有對應的名字

tokyo = City("Tokyo","JP","36,933")

tokyo

>> city("Tokyo","JP","36,933")

tokyo.country

>> "JP"

構建一個具名元組類需要兩個參數：一個是元組名，另一個是類的各個對應字段的名字。后者可以是數個字符串組成的可迭代對象，也可以是由空格分開的字段名組成的字符串。然后其返回一個類，該類用以構造具名元組。

獲取字段信息可以通過索引，也可以以屬性的形式通過字段名訪問。

具名元組獨有的屬性：

_fields類屬性：一個包含該類所有字段名稱的元組；

_make(iterable)類方法：接收可迭代對象生成類的實例，作用相當于City(*iterable)；

_asdict()實例方法：將具名元組以collections.OrderdDict的形式返回。

namedtuple構建的類的實例所消耗的內存與元組一樣，因為字段名都被存在對應的類里(類屬性)。

三、切片

切片的基本形式：[a:b[:c]]，表示在a和b之間以c為間隔取值，其中c可選，也可為負，若為負則表示反向取值。

而Python 中切片其實是一個slice切片對象的實例。類似[a:b:c]返回一個切片對象：slice(a,b,c)。

1.多維切片

[]里還可以使用逗號分開的索引或切片。要正確地處理這種關系，需要自定義特殊方法__geiitem__、__setitem__以元組的形式接收a[i,j]中的索引。即要得到a[i,j]的值，Python會調用a.__getitem__(i,j)。

a[i,j]!=a[i][j]，即前者需要自定義特殊方法實現，后者是用來處理多維序列的。

多維索引與多維切片的做法主要是為了支持自定義拓展，標準庫中并沒有相關用法。

2.切片賦值

切片不止可以用于提取序列內容，對于可變序列，若將切片放在賦值語句左邊，或作為del的操作對象，就可以對序列進行就地修改操作。

示例：

l = list(range(10))

l[2:5] = [20,30]

l

>> [0,1,20,30,5,6,7,8,9]

del l[5:7]

l

>> [0,1,20,30,5,8,9]

如果賦值的對象是一個切片，則賦值語句的右側必須是個可迭代對象。即便是由單獨一個值，也要把它轉換成可迭代對象。

四、對序列使用+和*

對于序列可以使用+進行拼接、使用*進行重復，這兩個運算符是產生一個新的序列而不修改原有對象。

對a*n，若a含有對其他對象的引用，則需要特別注意，產生的結果中多個元素可能會共享引用。

1.增量賦值

增量賦值運算符+=與*=的表現取決于它們的第一個操作對象。 對于表達式a += b：

如果a實現了__iadd__(就地加法)，則會調用這個方法；

若沒有__iadd__，則會調用__add__，此時表達式的效果等于a = a + b，首先運算a+b，再將結果賦值給a。

即表達式中變量名會不會被關聯到新對象取決于該類型有沒有實現__iadd__方法，對應到序列中就是可變序列與不可變序列。即對于內置序列類型而言，使用+=增量賦值雖然表現出來無差別，但實際上實現的方法不同。

同樣以上也適應于*=，但后者對應的是__imul__與__mul__。

對不可變序列進行重復增量拼接的話，效率會很低，因為每次都會產生新的對象，解釋器需要將原對象拷貝到新對象，再在新對象上進行追加操作。

五、序列排序

一般使用list.sort方法與內置函數sorted進行排序。這兩個方法都使用Timsort算法，該算法為穩定的算法。兩種的方法的區別為：

使用list.sort()方法對列表進行就地排序，返回None值，只能在列表示例上調用。

而使用內置函數sorted()會新建一個已排序列表作為返回值。這個方法可以接收任何形式的可迭代對象作參數，包括不可變對象和生成器；但不管接收何種參數，其始終返回一個列表。

而不管是list.sort()還是sorted()，都接收兩個參數：

reverse：若為True，則使用降序排序；默認為False；

key：一個只接收一個參數的函數，該函數會在序列的每個元素上調用，產生的結果作為排序算法比較的關鍵字。默認為恒等函數。

* 數組(array)：

若我們需要一個只包含數字的列表，那么array.array將比list更高效，因為數組背后存的并不是float對象，而是數字的字節表述。數組支持所有可變序列有關的操作，還提供文件更快的I/O方法。