**实验六、数据结构** *一、实验目的：* - 学习列表的方法与列表元素的删除 - 学习将列表用作栈和队列 - 学习列表推导式 - 学习元组、集合、字典的创建与操作 -学习 enumerate() 和 zip() 函数 *二、实验工具：*
python3 、Xfce终端、vim *三、实验步骤及实验内容：*
1、列表 - 栈：栈是我们通常所说的一种 LIFO （Last In First Out 后进先出）数据结构。它的实现：
![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1407368-20200606-1591402183645) 传入一个参数 i 即 pop(i) 会将第 i 个元素弹出。 - 队列：栈是我们通常所说的一种 LIFO （Last In First Out 后进先出）数据结构。它的实现： ![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1407368-20200606-1591403445658) a.pop(0) 弹出列表中第一个元素。 - 列表推导式的实现：
![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1407368-20200606-1591402198390) 列表推导式为从序列中创建列表提供了一个简单的方法。如果没有列表推导式，一般都是这样创建列表的：通过将一些操作应用于序列的每个成员并通过返回的元素创建列表，或者通过满足特定条件的元素创建子序列。 2、元组元组是由数个逗号分割的值组成。
![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1407368-20200606-1591402211269) 元组是不可变类型，这意味着你不能在元组内删除或添加或编辑任何值。要创建只含有一个元素的元组，在值后面跟一个逗号
![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1407368-20200606-1591402219656)
通过内建函数 type() 你可以知道任意变量的数据类型
3、集合集合是一个无序不重复元素的集。基本功能包括关系测试和消除重复元素。集合对象还支持 union（联合），intersection（交），difference（差）和 symmetric difference（对称差集）等数学运算。大括号或 set() 函数可以用来创建集合。注意：想要创建空集合，你必须使用 set() 而不是 {}。后者用于创建空字典，我们在下一节中介绍的一种数据结构。它的实现：
![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1407368-20200606-1591402235796)
4、字典：字典是是无序的键值对（key:value）集合，同一个字典内的键必须是互不相同的。一对大括号 {} 创建一个空字典。初始化字典时，在大括号内放置一组逗号分隔的键：值对，这也是字典输出的方式。
![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1407368-20200606-1591402251803)
![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1407368-20200606-1591404802512) del 关键字删除任意指定的键值对 in 关键字查询指定的键是否存在于字典中。 dict() 可以从包含键值对的元组中创建字典。遍历一个字典，使用字典的 items() 方法。使用 dict.get(key, default) 来索引键，如果键不存在，那么返回指定的 default 值。遍历列表（或任何序列类型）的同时获得元素索引值，你可以使用 enumerate()。同时遍历两个序列类型，你可以使用 zip() 函数。
5、判断学生成绩是否达标的程序判断学生成绩是否达标的程序，要求输入学生数量，以及各个学生物理、数学、历史三科的成绩，如果总成绩小于 120，程序打印 “failed”，否则打印 “passed”。代码： ``` #!/usr/bin/env python3 n = int(input("Enter the number of students: ")) data = {} # 用来存储数据的字典变量 Subjects = ('Physics', 'Maths', 'History') # 所有科目 for i in range(0, n): name = input('Enter the name of the student {}: '.format(i + 1)) # 获得学生名称 marks = [] for x in Subjects: marks.append(int(input('Enter marks of {}: '.format(x)))) # 获得每一科的分数 data[name] = marks for x, y in data.items(): total = sum(y) print("{}'s total marks {}".format(x, total)) if total < 120: print(x, "failed :(") else: print(x, "passed :)") ``` 结果：
![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1407368-20200606-1591402259731) name 和 marks 是变量，name 用来存储学生的名称，marks 是个列表，用来存储输入的学生的成绩数据。 data 是个字典，字典的键值对中，键指的是 name 的值，值指的是 marks 的值。因此会使用 data[name] = marks 将学生数据存入到 data 字典。最后通过 for 循环遍历字典，x 为学生的 name，y 为学生成绩列表 marks，sum() 函数会将传入的列表进行加和。
6、计算两个矩阵的 Hadamard 乘积计算两个矩阵的 Hadamard 乘积。要求输入矩阵的行/列数（在这里假设我们使用的是 n × n 的矩阵）。代码： ``` #!/usr/bin/env python3 n = int(input("Enter the value of n: ")) print("Enter values for the Matrix A") a = [] for i in range(n): a.append([int(x) for x in input().split()]) print("Enter values for the Matrix B") b = [] for i in range(n): b.append([int(x) for x in input().split()]) c = [] for i in range(n): c.append([a[i][j] * b[i][j] for j in range(n)]) print("After matrix multiplication") print("-" * 7 * n) for x in c: for y in x: print(str(y).rjust(5), end=' ') print() print("-" * 7 * n) ``` 结果：
![图片描述](https://dn-simplecloud.shiyanlou.com/courses/uid1407368-20200606-1591402269494) [int(x) for x in input().split()] 首先通过 input() 获得用户输入的字符串，再使用 split() 分割字符串得到一系列的数字字符串，然后用 int() 从每个数字字符串创建对应的整数值。我们也使用了 [a[i][j] * b[i][j] for j in range(n)] 来得到矩阵乘积的每一行数据。 *四、实验总结：* 本实验了解了 Python 内置的几种常用数据结构（列表，元组，集合，字典），在写程序的过程中，不同的场景应当选取合适的数据结构。

“Python3 简明教程”实验报告