いまさらPython3（データ構造編）

はじめに

自分用のPython3として基本的なデータ構造を記載する。正確性より実用性を重視する。
（Javaや.NETを主に使ってる自分が、Pythonを使うためのページです）
Pythonの制御構造は、いまさらPython3（制御構造編）へ

Pythonのデータモデルの考え方

...(前略)...。Python プログラムにおけるデータは全て、オブジェクトまたはオブジェクト間の関係として表されます。(ある意味では、プログラムコードもまたオブジェクトとして表されます。...(後略)...)
（引用）Python言語リファレンス　３．データモデルより

このように、Pythonはすべてのデータをオブジェクトとして扱う。このことを知っているとPythonを理解しやすい。

数値型（数値オブジェクト）

型名	区分	内容
int	整数型	無制限範囲の整数を表現
bool	整数型	TrueまたはFalseを表現
float	実数型	倍精度浮動小数点数
complex	複素数型	複素数を表現(倍精度浮動小数点を2つ)

• 数値オブジェクトは、変更不能体(immutable)

単一の値しかない型

• None：存在しないを示す値。真偽値はFalse。
• NotImplemented：実装していないことを示す値。真偽値はTrue。
• Ellipsis：何かが存在していることを示す値（リテラル'...'など）。真偽値はTrue。

シーケンス型

	変更不能体型名	生成例	変更可能体型名	生成例
文字列	string	"ABC"	-	-
配列	tuple	(1,2,3,"ABC")	list	[1,2,3,"ABC"]
バイト	bytes	b"\x41\x42\x43"	bytearray	bytearray(b"\x41\x42\x43")

インデックスとスライシング

インデックス

シーケンスの要素にアクセスする。

インデックスの例

word = 'Python'
print(word[1])  # yが出力される
print(word[-1]) # nが出力される

書式：シーケンスオブジェクト名[インデックス]
インデックスが0以上の場合、シーケンスの先頭から要素にアクセスする。0が先頭の要素、長さ-1が末尾にアクセスする。
インデックスが-1以下の場合、末尾からアクセスする。-1が末尾の要素、-1×シーケンスの長さが先頭にアクセスする。

スライス

シーケンスの一部を切り出す。新たなシーケンスを作成する（深いオブジェクトのコピーはしない）

スライスの例

squares = [1, 3, 9, 16,25]
print(squares[0:2])   # [1, 3]が出力される
print(squares[0:5:2]) # [1, 9, 25]が出力される
print(squares[-3:-1]) # [9, 16]が出力される
print(squares[-1:-6:-2]) # [25, 9, 1]が出力される

書式：シーケンスオブジェクト[開始インデックス:終了インデックス:ステップ]

開始インデックスと終了インデックスの指定は、インデックスの指定と同じ。
ステップは、指定した値置きのシーケンスを作る。値の正が先頭から末尾へ、負は末尾から先頭への指定となる。

マッピング型(Dictionary)

Pythonの組み込み型では、Dictionary型１つである。
Dictionaryは、キー(key)と値(value)の組み合わせで管理する。変更可能体である。

Dictionaryの例

dic = {'k1':1111, 'k2':2222}
dic['k3'] = 3333 # 新しいキーの追加
dic['k1'] = 4444 # 値の置き換え

書式：{key1:value1, key2:value2}

集合(set)

重複しない値の集まり。
変更可能体はset型、変更不能体はflozenset型。

setの例

basket = {'apple', 'orange', 'banana'}
if 'orange' in basket:
    print('Yeah! orange!')
else:
    print('Oh! my God!')

書式：{value1, value2, value3}

呼び出し可能型

関数呼び出しができる型。関数を定義することで生成される。
Pythonは、関数もオブジェクトとして扱うことができる。

ユーザ定義関数の例

def func(val):
    print("I'm func. val=" + val)

f = func # 関数の定義オブジェクトを、変数fに代入する
f('ABC')