python非线性数据结构（Python线性结构）

本文目录一览：

• 1、python数据类型都有哪些
• 2、python的数据类型有哪些？
• 3、python自带及pandas、numpy数据结构(一)
• 4、Python怎么实现非线性的拟合
• 5、PYTHON的数据结构和算法介绍
• 6、利用Python进行数据分析笔记：3.1数据结构

python数据类型都有哪些

数据类型是每种编程语言必备的属性，只有给数据赋予明确的数据类型，计算机才能对数据进行处理运算，因此，使用正确的数据类型是十分有必要的，以下是Python编程常用的数据类型：

一、数字型

Python数字类型主要包括int(整型)、long(长整型)和float(浮点型)，但是在Python3中就不再有long类型了。

1、int(整型)

在32位机器上，整数的位数是32位，取值范围是-231~231-1，即-2147483648~214748364;在64位系统上，整数的位数为64位，取值范围为-263~263-1，即9223372036854775808~9223372036854775807。

2、long(长整型)

Python长整型没有指定位宽，但是由于机器内存有限，使用长的长整数数值也不可能无限大。

3、float(浮点型)

浮点型也就是带有小数点的数，其精度和机器有关。

4、complex(复数)

Python还支持复数，复数由实数部分和虚数部分构成，可以用 a + bj,或者 complex(a,b) 表示， 复数的实部 a 和虚部 b

都是浮点型。

二、字符串

在Python中，加了引号的字符都被认为是字符串，其声明有三种方式，分别是：单引号、双引号和三引号;Python中的字符串有两种数据类型，分别是str类型和unicode类型，str类型采用的ASCII编码，无法表示中文，unicode类型采用unicode编码，能够表示任意字符，包括中文和其他语言。

三、布尔型

和其他编程语言一样，Python布尔类型也是用于逻辑运算，有两个值：True(真)和False(假)。

四、列表

列表是Python中使用最频繁的数据类型，集合中可以放任何数据类型，可对集合进行创建、查找、切片、增加、修改、删除、循环和排序操作。

五、元组

元组和列表一样，也是一种序列，与列表不同的是，元组是不可修改的，元组用”()”标识，内部元素用逗号隔开。

六、字典

字典是一种键值对的集合，是除列表以外Python之中最灵活的内置数据结构类型，列表是有序的对象集合，字典是无序的对象集合。

七、集合

集合是一个无序的、不重复的数据组合，它的主要作用有两个，分别是去重和关系测试。

python的数据类型有哪些？

1. 数字类型

Python数字类型主要包括int（整型）、long（长整型）和float（浮点型），但是在Python3中就不再有long类型了。

int（整型）

在32位机器上，整数的位数是32位，取值范围是-231~231-1，即-2147483648~214748364；在64位系统上，整数的位数为64位，取值范围为-263~263-1，即9223372036854775808~9223372036854775807。

long（长整型）

Python长整型没有指定位宽，但是由于机器内存有限，使用长的长整数数值也不可能无限大。

float（浮点型）

浮点型也就是带有小数点的数，其精度和机器有关。

complex（复数）

Python还支持复数，复数由实数部分和虚数部分构成，可以用 a + bj,或者 complex(a,b) 表示， 复数的实部 a 和虚部 b 都是浮点型。

2. 字符串

在Python中，加了引号的字符都被认为是字符串，其声明有三种方式，分别是：单引号、双引号和三引号；Python中的字符串有两种数据类型，分别是str类型和unicode类型，str类型采用的ASCII编码，无法表示中文，unicode类型采用unicode编码，能够表示任意字符，包括中文和其他语言。

3. 布尔型

和其他编程语言一样，Python布尔类型也是用于逻辑运算，有两个值：True（真）和False（假）。

4. 列表

列表是Python中使用最频繁的数据类型，集合中可以放任何数据类型，可对集合进行创建、查找、切片、增加、修改、删除、循环和排序操作。

5. 元组

元组和列表一样，也是一种序列，与列表不同的是，元组是不可修改的，元组用”()”标识，内部元素用逗号隔开。

6. 字典

字典是一种键值对的集合，是除列表以外Python之中最灵活的内置数据结构类型，列表是有序的对象集合，字典是无序的对象集合。

7. 集合

集合是一个无序的、不重复的数据组合，它的主要作用有两个，分别是去重和关系测试。

python自带及pandas、numpy数据结构(一)

1.python自带数据结构：序列（如list）、映射（如字典）、集合（set）。

以下只介绍序列中的list：

创建list：

list1 = []

list1 = [1,2,3,4,5,6,7,8,9] #逗号隔开

list2 = [[1,2],[3,4],[5,6],[7,8]] #list2长度(len(list2))为2,list2[0] = [1,2]

liststring = list(“thisisalist”) #只用于创建字符串列表

索引list：

e = list1[0] #下标从零开始，用中括号

分片list：

es = list1[0:3]

es = list1[0:9:2] #步长在第二个冒号后

list拼接（list1.append(obj)、加运算及乘运算）：

list长度：

list每个元素乘一个数值：

list2 = numpy.dot(list2,2)

list类似矩阵相乘（每个元素对应相乘取和）：

list3 = numpy.dot(list1,list1)

#要求相乘的两个list长度相同

list3 = numpy.dot(list2,list22)

#要求numpy.shape(list2)和numpy.shape(list22)满足“左行等于右列”的矩阵相乘条件，相乘结果numpy.shape(list3)满足“左列右行”

2.numpy数据结构：

Array：

产生array：

data=np.array([[1, 9, 6], [2, 8, 5], [3, 7, 4]])

data=np.array(list1)

data1 = np.zeros(5) #data1.shape = (5,),5列

data1 = np.eye(5)

索引array:

datacut = data[0,2] #取第零行第二列，此处是6

切片array：

datacut = data[0:2,2] # array([6, 5])

array长度：

data.shape

data.size

np.shape(data)

np.size(data)

len(data)

array拼接：

#括号内也有一个括号（中括号或者小括号）！

d = np.concatenate((data,data))

d = np.concatenate((data,data),axis = 1) #对应行拼接

array加法：逐个相加

array乘法：

d = data data #逐个相乘

d = np.dot(data,data) #矩阵相乘

d = data 3 #每个元素乘3

d = np.dot(data,3) #每个元素乘3

array矩阵运算：

取逆 : np.linalg.inv(data)

转置：data.T

所有元素求和 : np.sum(data)

生成随机数：np.random.normal(loc=0, scale=10, size=None)

生成标准正态分布随机数组：np.random.normal(size=(4,4))

生成二维随机数组：

np.random.multivariate_normal([0,0],np.eye(2))

生成范围在0到1之间的随机矩阵(M,N)：

np.random.randint(0,2,(M,N))

Matrix:

创建matrix：

mat1 = np.mat([[1, 2, 3], [4, 5, 6]])

mat1 = np.mat(list)

mat1 = np.mat(data)

matrix是二维的，所有+，-，*都是矩阵操作。

matrix索引和分列：

mat1[0:2，1]

matrix转置：

np.transpose(mat1)

mat1.transpose()

matrix拼接：

np.concatenate([mat1,mat1])

np.concatenate([mat1,mat1],axis = 1)

numpy数据结构总结：对于numpy中的数据结构的操作方法基本相同：

创建：np.mat(list),np.array(list)

矩阵乘：np.dot(x,y)

转置：x.T or np.transpose(x)

拼接：np.concatenate([x,y],axis = 1)

索引：mat[0:1,4],ary[0:1,4]

3.pandas数据结构:

Series:

创建series：

s = pd.Series([[1,2,3],[4,5,6]],index = [‘a’,‘b’])

索引series：

s1 = s[‘b’]

拼接series：

pd.concat([s1,s1],axis = 1) #也可使用s.append(s)

DataFrame:

创建DaraFrame:

df = pd.DataFrame([[1,2,3],[1,2,3]],index = [‘a’,’b’],columns = [‘x’,’y’,’z’])

df取某一列：

dfc1 =df.x

dfc1 = df[‘x’]

dfc2 = df.iloc[:,0] #用.iloc方括号里是数字而不是column名！

dfc2 = df.iloc[:,0:3]

df取某一行：

dfr1 = df.iloc[0]

df1 = df.iloc[0:2]

df1 = df[0:2] #这种方法只能用于取一个区间

df取某个值：

dfc2 = df.iloc[0,0]

dfc2 = df.iloc[0:2,0:3]

Python怎么实现非线性的拟合

import matplotlib.pyplot as ptimport numpy as npfrom scipy.optimize import leastsqfrom pylab import *time = []counts = []for i in open(‘/some/folder/to/file.txt’, ‘r’):

segs = i.split()

time.append(float(segs[0]))

counts.append(segs[1])time_array = arange(len(time), dtype=float)counts_array = arange(len(counts))time_array[0:] = time

counts_array[0:] = counts

def model(time_array0, coeffs0):

a = coeffs0[0] + coeffs0[1] * np.exp( – ((time_array0-coeffs0[2])/coeffs0[3])**2 )

b = coeffs0[4] + coeffs0[5] * np.exp( – ((time_array0-coeffs0[6])/coeffs0[7])**2 )

c = a+b return c

PYTHON的数据结构和算法介绍

当你听到数据结构时，你会想到什么？

数据结构是根据类型组织和分组数据的容器。它们基于可变性和顺序而不同。可变性是指创建后改变对象的能力。我们有两种类型的数据结构，内置数据结构和用户定义的数据结构。

什么是数据算法-是由计算机执行的一系列步骤，接受输入并将其转换为目标输出。

列表是用方括号定义的，包含用逗号分隔的数据。该列表是可变的和有序的。它可以包含不同数据类型的混合。

months=[‘january’,’february’,’march’,’april’,’may’,’june’,’july’,’august’,’september’,’october’,’november’,’december’]

print(months[0])#print the element with index 0

print(months[0:7])#all the elements from index 0 to 6

months[0]=’birthday #exchange the value in index 0 with the word birthday

print(months)

元组是另一种容器。它是不可变有序元素序列的数据类型。不可变的，因为你不能从元组中添加和删除元素，或者就地排序。

length, width, height =9,3,1 #We can assign multiple variables in one shot

print(“The dimensions are {} * {} * {}”.format(length, width, height))

一组

集合是唯一元素的可变且无序的集合。它可以让我们快速地从列表中删除重复项。

numbers=[1,2,3,4,6,3,3]

unique_nums = set(numbers)

print(unique_nums)

models ={‘declan’,’gift’,’jabali’,’viola’,’kinya’,’nick’,betty’ }

print(‘davis’ in models)#check if there is turner in the set models

models.add(‘davis’)

print(model.pop())remove the last item#

字典

字典是可变和无序的数据结构。它允许存储一对项目(即键和值)

下面的例子显示了将容器包含到其他容器中来创建复合数据结构的可能性。

* 用户定义的数据结构*

使用数组的堆栈堆栈是一种线性数据结构，其中元素按顺序排列。它遵循L.I.F.O的机制，意思是后进先出。因此，最后插入的元素将作为第一个元素被删除。这些操作是:

溢出情况——当我们试图在一个已经有最大元素的堆栈中再放一个元素时，就会出现这种情况。

下溢情况——当我们试图从一个空堆栈中删除一个元素时，就会出现这种情况。

队列是一种线性数据结构，其中的元素按顺序排列。它遵循先进先出的F.I.F.O机制。

描述队列特征的方面

两端:

前端-指向起始元素。

指向最后一个元素。

有两种操作:

树用于定义层次结构。它从根节点开始，再往下，最后的节点称为子节点。

链表

它是具有一系列连接节点的线性数据。每个节点存储数据并显示到下一个节点的路由。它们用来实现撤销功能和动态内存分配。

图表

这是一种数据结构，它收集了具有连接到其他节点的数据的节点。

它包括:

算法

在算法方面，我不会讲得太深，只是陈述方法和类型:

原文：

利用Python进行数据分析笔记：3.1数据结构

元组是一种固定长度、不可变的Python对象序列。创建元组最简单的办法是用逗号分隔序列值：

tuple 函数将任意序列或迭代器转换为元组：

中括号 [] 可以获取元组的元素， Python中序列索引从0开始 ：

元组一旦创建，各个位置上的对象是无法被修改的，如果元组的一个对象是可变的，例如列表，你可以在它内部进行修改：

可以使用 + 号连接元组来生成更长的元组：

元组乘以整数，则会和列表一样，生成含有多份拷贝的元组：

将元组型的表达式赋值给变量，Python会对等号右边的值进行拆包：

拆包的一个常用场景就是遍历元组或列表组成的序列：

*rest 用于在函数调用时获取任意长度的位置参数列表：

count 用于计量某个数值在元组中出现的次数：

列表的长度可变，内容可以修改。可以使用 [] 或者 list 类型函数来定义列表：

append 方法将元素添加到列表尾部：

insert 方法可以将元素插入到指定列表位置：

（ 插入位置范围在0到列表长度之间 ）

pop 是 insert 的反操作，将特定位置的元素移除并返回：

remove 方法会定位第一个符合要求的值并移除它：

in 关键字可以检查一个值是否在列表中；

not in 表示不在：

+ 号可以连接两个列表：

extend 方法可以向该列表添加多个元素：

使用 extend 将元素添加到已经存在的列表是更好的方式，比 + 快。

sort 方法可以对列表进行排序：

key 可以传递一个用于生成排序值的函数，例如通过字符串的长度进行排序：

bisect.bisect 找到元素应当被插入的位置，返回位置信息

bisect.insort 将元素插入到已排序列表的相应位置保持序列排序

bisect 模块的函数并不会检查列表是否已经排序，因此对未排序列表使用bisect不会报错，但是可能导致不正确结果

切片符号可以对大多数序列类型选取子集，基本形式是 [start:stop]

起始位置start索引包含，结束位置stop索引不包含

切片还可以将序列赋值给变量：

start和stop可以省略，默认传入起始位置或结束位置，负索引可以从序列尾部进行索引：

步进值 step 可以在第二个冒号后面使用， 意思是每隔多少个数取一个值：

对列表或元组进行翻转时，一种很聪明的用法时向步进值传值-1：

dict(字典)可能是Python内建数据结构中最重要的，它更为常用的名字是 哈希表 或者 关联数组 。

字典是键值对集合，其中键和值都是Python对象。

{} 是创建字典的一种方式，字典中用逗号将键值对分隔：

你可以访问、插入或设置字典中的元素,:

in 检查字典是否含有一个键：

del 或 pop 方法删除值， pop 方法会在删除的同时返回被删的值，并删除键：

update 方法将两个字典合并：

update方法改变了字典元素位置，对于字典中已经存在的键，如果传给update方法的数据也含有相同的键，则它的值将会被覆盖。

字典的值可以是任何Python对象，但键必须是不可变的对象，比如标量类型（整数、浮点数、字符串）或元组（且元组内对象也必须是不可变对象）。

通过 hash 函数可以检查一个对象是否可以哈希化（即是否可以用作字典的键）：

集合是一种无序且元素唯一的容器。

set 函数或者是用字面值集与大括号，创建集合：

union 方法或 | 二元操作符获得两个集合的联合即两个集合中不同元素的并集：

intersection 方法或 操作符获得交集即两个集合中同时包含的元素：

常用的集合方法列表：

和字典类似，集合的元素必须是不可变的。如果想要包含列表型的元素，必须先转换为元组：