简单数据一般指单个数据，并且没有内部结构，不可分割。复杂数据正相反，可在两方面呈现复杂性：一是数量多，二是由内部结构。对于大量数据，可以用集合体数据类型来表示；对于数据的内部结构，可以利用面向对象中的类来刻画。
6.1 概述
- 为了表示和处理大量数据，编程语言提供了集合体数据类型，如Python中的列表（list）、元组（tuple）、字典（dict）、集合（set）和文件（file）等。
- 数据结构（data structure）是计算机科学的一个分支，专门研究如何将大量相关数据按特定的逻辑结构组织起来，以及如何高效地处理这些数据。
6.2 有序的数据集合体
- 大量数据按次序排列而形成的集合体称为序列（sequence）。
- 序列s和t的大小按字典序确定。
6.2.1 字符串
- Python中，每个字符串实际上都是一个对象。
6.2.2 列表
- 列表是由多个数据组成的序列，可以通过索引（位置序号）来访问列表中的数据。Python列表有两个特点：
- 第一，列表成员可以由任意类型的数据构成，不要求各成员具有相同类型
- 第二，列表长度是不定的，随时可以增加和删除成员。
- 列表对象的常用方法：
- 编程案例：一个统计程序
6.2.3 元组
- 元组的括号有时可以省略，例如在赋值语句中。
- 元组对象支持的方法：
- 元组类型的名字tuple可以用作构造器，将一个字符串或列表转换成元组对象。
6.3 无序的数据集合体
- Python提供了两种无序集合体类型：集合和字典。
6.3.1 集合
- Python提供了集合类型set，用于表示大量数据的无序集合体。集合可以由各种数据组成，数据之间没有次序，并且互不相同。
- 集合类型的值有两种创建方式：一种是用一对花括号将多个用逗号分隔的数据括起来；另一种是调用函数set()，此函数可以将字符串、列表、元组等类型的数据转换成集合类型的数据。
- 空集只能用set()来创建，而不能用字面值{}表示，因为Python将{}用于表示空字典。
- 集合运算：
- Python集合是可修改的类型，但集合中的元素必须是不可修改的，所以不能是列表、字典等，只能是数值、字符串、元组之类。
集合对象的方法：
6.3.2 字典
- Python中的字典可以通过数据间的关联来查找信息。
- Python字典是由大量的“键值对（key-value pair）”组成的集合，每一个键值对形如“key：value”，其用法是通过“键”key来访问相应的“值”value。
- 字典类型dict与集合类型set一样属于无序集合体，即字典中的键值对没有特定的排列顺序，因此不能像序列那样通过位置索引来查找成员数据。
- 创建字典
字典的字面值是用一对花括号括起来的、以逗号分隔的一些键值对，形如：
{k1:v1,k2:v2,…,kn:vn}.
其中，“键”可以是任何不可修改类型的数据，如数值、字符串和元组等；而“值”则可以是任何类型的数据。
不含任何键值对的字典是空字典，表示为{}。
除了字面值之外，还可以利用类型构造器dict()来创建字典，创建时需要将字典的键值对信息作为参数传递给dict(). - 对字典的操作
字典的主要用途是查找与特定键相关联的值：
<字典>[<键>]
返回值就是字典中与给定的键相关联的值。
- 字典的数据是不可修改的，与某个键相关联的值可以通过赋值来修改：
<字典>[<键>] = <新值>
如果指定的键不存在，则相当于向字典中添加新的键值对。 - del命令可以用来删除字典条目：
del <字典>[<键>] - Python字典对象的方法：
6.4 文件
列表、元组、字典等类型虽然可以用于表示大量数据，但它们都属于内存数据类型，是对内存数据的组织方式，另外提供了文件类型来支持大量数据的存储和处理。
6.4.1 文件的基本概念
- 一组相关数据存储在一起便构成一个文件(file)，每个文件被赋予一个文件名，程序通过文件名来访问文件。
- 文件名通常由主名和扩展名构成，后者用来描述文件内容。
- 目录路径
一个完整的文件标识由磁盘驱动器、目录层次和文件名三部分构成。
Python程序中，路径分隔字符可以使用’\’ 和 ‘/’。 - 文件格式
在信息管理应用中，大量信息的组织方式通常都采用“字段-记录-文件”的层次格式。字段是最基本的不可分割的数据项；记录是若干个相关字段结合在一起形成的数据；大量同类型的记录即构成了文件。
6.4.2 文件操作
- 打开文件
- 函数open用于文件打开：
f = open(<文件名>,<打开方式>)
打开方式有“r” 和 “w”等，表示“读”方式和“写”方式。 - 以写方式打开文件是，如果指定的文件不存在，则创建该文件；如果指定的文件已经存在，则会清除该文件原来的内容，即相当于创建新文件。
- 读文件
- Python提供了read()、 readline()和readlines()方法用于读取文件内容。
- read():
<变量> = <文件对象>.read()
读取从当前位置直到文件末尾的内容，并作为字符串返回。
也可带参数n，表示从当前位置开始的n个字符。
- 写文件
- Python提供两种写文件方法：
<文件对象>.write(<字符串>)
<文件对象>.writelines(<字符串列表>)
f.write()都是紧接着上次写入的内容继续的，需要人工添加换行字符。 - Python提供追加打开方式"a"，当前位置被定位在文件末尾，可以继续写入文本而不改变原有的文件内容。
- 关闭文件
close() - 文件处理程序常见的结构
直接了当的IPO（输入-处理-输出）模式。 - 向文件追加数据
6.4.3 编程案例：文本文件分析
6.4.4 缓冲
6.4.5 二进制文件与随机存取
- 二进制文件
- 打开二进制文件时必须指明“以二进制方式打开”，具体用“rb”、“wb”和“ab”分别表示读打开、写打开和追加打开。
- 文件的随机存取
- Python提供seek()方法用于文件的随机读取：
<文件对象>.seek(n)
<文件对象>.seek(n,m)
m为0时相对于文件开始位置，m为1时相对于文件当前位置，m为2时相对于文件末尾。偏移为整数表示朝文件尾方向移动，为负数表示向文件头方向移动。 - 文件对象还提供tell()方法，用于确定当前读写位置。
6.5 几种高级数据结构
6.5.1 链表
- 链表中的成员称为结点，每个结点都由两部分信息组成：结点的数据和结点的链接。链表中最后一个成员的链接必须设置为表示“无所指”的某个特殊值。
- 链表结构的第一个结点时整个链表的入口，通常用一个专门的变量来记录链表入口。
6.5.2 堆栈
- 堆栈（stack）也是一种数据集合体，其中的数据构成一种具有“先进先出（FIFO）”性质的数据结构。
- 所谓堆栈，是以如下两个操作进行处理的数据结构：
- push(x)：在堆栈顶部推入一个新数据x，x即成为新的栈顶元素；
- pop()：从堆栈中取出栈顶元素，显然被取出的元素只能时最后加入堆栈的元素。
- isFull()：检查堆栈是否已满；
- isEmpty()：检查堆栈是否为空。
6.5.3 队列
- 队列也是一种抽象数据类型，完全由操作定义其特性。
- enqueue：入队，即在队尾添加数据；
- dequeue：出队，即将队头数据移出队列作为返回值。
6.6 练习
书籍下载地址：https://download.csdn.net/download/qq_37590544/10959608