Python数据容器（列表list、元组tuple、字符串str、字典dict、集合set）详解

一、数据容器概念

相关介绍：

• 一种可以容纳多份数据的数据类型，容纳的每一份数据称之为一个元素。每一个元素，可以是任意类型的数据
• 分为五类：列表[list]、元组(tuple)、字符串(str)、集合{set}、字典{dict}

相应区别：

	列表	元祖	字符串	集合	字典
<元素数量>	多个	多个	多个	多个	多个
<元素类型>	任意	任意	仅字符	任意	key(除字典外任意):value(任意)
<下表索引>	支持	支持	支持	不支持	不支持
<重复元素>	支持	支持	支持	不支持	不支持
<可否修改>	支持	不支持	不支持	支持	支持
<数据有序>	是	是	是	否	否

相应特点：

都支持for循环，集合、字典不支持（无法下标索引）

• 列表： 有一批数据，需要可修改、可重复的存储场景
• 元祖： 有一批数据，不可以修改、但可以重复的存储场景
• 字符串：一串文本字符串的存储场景
• 集合： 有一批数据，需要去重存储场景
• 字典： 有一批数据，需要用key检索value的存储场景

二、数据容器-列表[list]

解释：存放数据，但可以修改

语法：[元素1,元素2,...]

1. 列表的创建

# 案例
name_list = ['1','sadas',True,'4','5']       # 多种类型，也可以嵌套多个列表
print(name_list)
print(type(name_list))          # 输出都是列表类型： <class 'list'>

2. 列表的方法

2.1. 查询元素

语法：列表.index(元素)

# 案例
my_list = ["python","wl","1"]
index = my_list.index("python")
print(f"index的下表索引值是: {index}")        # 输出：0

2.2. 索引获取元素

# 案例
name_list = ['1','sadas',True,'4','5']      # 代表0,1,2,3,4,5 或者 -5.-4,-3,-2,-1
print(name_list[0])             			# 输出：1
print(name_list[-5])            			# 输出：1

# 案例
name_list = [['1','sadas'],[True,'4','5']]   # 嵌套多个列表
print(name_list[0][0])          			# 输出：1
print(name_list[1][0])          			# 输出：True

2.3. 修改索引元素

语法：列表[下标] = 值

# 案例
my_list = ["python","wl","1"]
my_list[2] = 2                              # 正向下标
print(f"修改后my_list值: {my_list}")			# 输出：['python', 'wl', 2]my_list[-1] = -1                            # 正向下标
print(f"修改后my_list值: {my_list}")			# 输出：['python', 'wl', -1]

2.4. 插入列表元素

语法：列表.insert(下标,元素) ，指定索引位置插入

# 案例
my_list = ["python","wl","1"]
my_list.insert(0,"888")
print(f"插入一个数888后：{my_list}")			# 输出：['888', 'python', 'wl', '1']

2.5. 追加元素

语法：列表.append(元素), 追加到尾部

# 案例
my_list = ["python","wl","1"]
my_list.append("999")                     	# 也可以追加新列表 my_list.append([555,222])
print(f"最后追加元素999：{my_list}")			# 输出：['python', 'wl', '1', '999']

2.6. 删除元素

语法1： del 列表[下标] del 仅仅完成删除

# 案例
my_list = ["python","wl","1"]                  	# 语法1
del my_list[0]                                 	# 注意括号，del 仅仅完成删除
print(f"删除第一个python: {my_list}")			# 输出：['wl', '1']

语法2： 列表.pop(下标) 不仅删除元素，还可以返回值得到它

#案例
my_list = ["python","wl","1"]                  	# 语法2
my_pop = my_list.pop(0)                        	# 注意括号，pop不仅删除，还可以返回值得到它
print(f"删除第一个python: {my_list},删除的是 {my_pop}")		# 输出：['wl', '1'],删除的是 python

语法3： 列表.remove(元素) 删除某一个元素，从前往后第一个删除

# 案例
my_list = ["python","python","wl","1"]         	# 语法3
my_list.remove('python')						# 只删除第一个
print(f"删除第一个python: {my_list}")           	# 输出：['python', 'wl', '1']

2.7. 清空元素

语法： 列表.clear()

# 案例
my_list = ["python","wl","1"]
my_list.clear()
print(f"全部清空列表,结果是：{my_list}")            # 输出：[]

2.8. 统计某个元素

语法： 列表.count()

# 案例
my_list = [1,2,2,1,3,4]
count = my_list.count(1)
print(f"列表1的数量是：{count}")                   # 输出：2

2.9. 统计所有元素

语法：len(列表)

# 案例
my_list = ["python","wl","1"]
print(len(my_list))                             # 输出：3

3. 列表的遍历

3.1. 利用while循环获取元素

解释：1.自定循环条件，自行控制 2.通过条件控制做到无限循环

# 案例  依次取出列表元素
my_list = ["python","wl","1"]
print(type(my_list))
index = 0
while index < len(my_list):     # len 表示列表中总数小于0，进行循环a = my_list[index]print(f"列表的 {index}元素：{a}")index += 1                  # index = index + 1

3.2. 利用for循环获取元素

解释：1.不可以自定循环条件，只能从容器里取出数据 2.理论不可以无限循环

# 案例  依次取出列表元素
my_list = ["python",3,4,5]
for a in my_list:print(f"列表的元素：{a}")

3.3. 利用pandas制作表格，并存储

# 案例
import pandas as pdlist = [{'mtime': '2022-12-05', 'title': '国家卫健委', 'digest': '全国累计报告接种新冠病毒疫苗344429.5万剂次'}, {'mtime': '2022-12-05', 'title': '5日0—12时重庆', 'digest': '新增本土确诊病例73例和本土无症状感染者919例'}]
data = pd.DataFrame(list)
print(data)
# 输出：
#         mtime       title                     digest
# 0  2022-12-05       国家卫健委  全国累计报告接种新冠病毒疫苗344429.5万剂次
# 1  2022-12-05  5日0—12时 重庆   新增本土确诊病例73例和本土无症状感染者919例# 存入数据,utf-8-sig编码防止中文乱码
data.to_csv("sj1.csv",encoding="utf-8-sig")

3.4. 使用for循环依次打印数据

# 案例
list = [{'mtime': '2022-12-05', 'title': '国家卫健委', 'digest': '全国累计报告接种新冠病毒疫苗344429.5万剂次'}, {'mtime': '2022-12-05', 'title': '5日0—12时重庆', 'digest': '新增本土确诊病例73例和本土无症状感染者919例'}]
for item in list:mtime = item["mtime"]title = item["title"]digest = item["digest"]print(f"{mtime}, {title}, {digest}")
# 输出：
# 2022-12-05, 国家卫健委, 全国累计报告接种新冠病毒疫苗344429.5万剂次
# 2022-12-05, 5日0—12时重庆, 新增本土确诊病例73例和本土无症状感染者919例

3.5. 使用while循环依次打印数据

# 案例
list = [{'mtime': '2022-12-05', 'title': '国家卫健委', 'digest': '全国累计报告接种新冠病毒疫苗344429.5万剂次'}, {'mtime': '2022-12-05', 'title': '5日0—12时重庆', 'digest': '新增本土确诊病例73例和本土无症状感染者919例'}]
x = 0
while x < len(list):mtime = list[x]["mtime"]title = list[x]["title"]digest = list[x]["digest"]print(f"{mtime}, {title}，{digest}")x += 1# 输出：
# 2022-12-05, 国家卫健委, 全国累计报告接种新冠病毒疫苗344429.5万剂次
# 2022-12-05, 5日0—12时重庆, 新增本土确诊病例73例和本土无症状感染者919例

三、数据容器-元祖(tuple)

解释：存放数据，不可修改(只读方式)，但可以修改元素内容；

语法：(元素1，元素2，...)

1. 元祖的创建

# 案例
my1_tuple = ("python","wl","1")
my2_tuple = ()                              	# 空元祖方式1
my3_tuple = tuple()                         	# 空元祖方式2
my4_tuple = ("python",)                     	# 注意：定义一个元祖，需要加,否则就成了字符串类型
my5_tuple = (["python","wl"],"1")          		# 注意：元祖里的列表可以删除，修改等
print(f"my1_tuple类型是: {type(my1_tuple)},内容是：{my1_tuple}")
print(f"my2_tuple类型是: {type(my2_tuple)},内容是：{my2_tuple}")
print(f"my3_tuple类型是: {type(my3_tuple)},内容是：{my3_tuple}")
print(f"my4_tuple类型是: {type(my4_tuple)},内容是：{my4_tuple}")
print(f"my5_tuple类型是: {type(my5_tuple)},内容是：{my5_tuple}")
my5_tuple[0][1] = "修改内容"
print(f"修改的内容后：{my5_tuple}")           	# 输出：(['python', '修改内容'], '1')
del my5_tuple[0][0]                        	 	# 删除元祖中的列表值
print(f"删除元祖中列表第一个值：{my5_tuple}")    	# 输出：(['wl'], '1')

2. 元祖的方法

2.1. 元祖-获取元素

# 案例 
my_tuple = ((1,2,3),(7,8,9))    		# 元祖支持嵌套
print(f"my_tuple取出9的数据: {my_tuple[1][2]}")		# 输出9

2.2. 元祖-查询元素

语法： 元祖.index

# 案例 
my_tuple = ('python','wl',1,'python')
print(my_tuple.index('python'))              # 输出：0

2.3. 元祖-统计某个元素

语法： 元祖.count

# 案例 
my_tuple = ('python','wl',1,'python')
print(my_tuple.count('python'))              # 输出：2

2.4. 统计-统计所有元素

语法： 元祖.count

# 案例 
my_tuple = ('python','wl',1,'python')
print(len(my_tuple))                         # 输出：4

3. 元祖的遍历

3.1. 利用while循环获取元素

解释：1.自定循环条件，自行控制 2.通过条件控制做到无限循环

# 案例  依次取出元祖元素
my_tuple = ("python","wl","1")
print(type(my_tuple))
index = 0
while index < len(my_tuple):     # len 表示列表中总数小于0，进行循环a = my_tuple[index]print(f"元祖的 {index}元素：{a}")index += 1                  # index = index + 1

3.2. 利用for循环获取元素

解释：1.不可以自定循环条件，只能从容器里取出数据 2.理论不可以无限循环

# 案例  依次取出元祖元素
my_tuple = ("python",3,4,5)
print(type(my_tuple))
for a in my_tuple:print(f"元祖的元素：{a}")

四、数据容器-字符串(str)

特点：不支持修改

1. 字符串的方法

1.1. 字符串-索引获取元素

注意：空格也算一个字符

# 案例
my_str = "i is wl"
v1 = my_str[0]
v2 = my_str[-1]
print(f"首个值v1：{v1},最后值v2：{v2}")  # 输出：v1：i, v2：c

1.2. 字符串-查找元素

语法：字符串.index(值)

# 案例
my_str = "i is wl"
v = my_str.index("is")
print(f"and的起始下标v：{v}")            # 输出：2

1.3. 字符串-替换元素

语法：字符串.replace(原值，现值)

# 案例
my_str = "i is wl"
v = my_str.replace("i","t")
print(f"把所有的i替换成t：{v}")          # 输出：t ts wl

1.4. 字符串-分割元素

语法：字符串.split(分割值)

# 案例
my_str = "i is wl"
v = my_str.split( )                       # 空格切分
print(f"用空格风格my_str：{v}")            # 输出：['i', 'is', 'wl']

1.5. 字符串-规整元素

语法：字符串.strip(去除值) ，空代表去除前后空格

# 案例
my_str = "12i is wl21"
v = my_str.strip("12")                     # 去除12,实际去除“1”和“2”
print(f"去掉12后my_str：{v}")              # 输出：i is wl

1.6. 字符串-统计某个元素

语法：字符串count(统计值)

#案例
my_str = "i is wl"
v = my_str.count("i")
print(f"i出现的次数：{v}")                    # 输出：2

1.7. 字符串-统计所有元素

语法：字符串len()

#案例
my_str = "i is wl"
v = len(my_str)
print(f"my_str总数长度是：{v}")                  # 输出：8

五、数据容器-集合{set}

特点：相比其他，不支持重复集合，自带去重，并且输出是无序的

语法 ： 变量 = {元素1，元素2....}

1. 集合的创建

#案例
my_set = {"python","wl",4,"wl"}
print(my_set)                         	# 输出：{'python', 4, 'wl'}，故是无序的，不支持下标

2. 集合的方法

2.1. 集合-增加元素

# 案例
my_set = {"python","wl",4,"wl"}
my_set.add("Python")                    # 如果增加相同数据等于没有写
print(f"增加一个数my_set结果是：{my_set}")	# 输出：{'wl', 'Python', 'python', 4}

2.2. 集合-移除元素

# 案例
my_set = {"python","wl",4,"wl"}
my_set.remove("python")                 	# 删除所有，再去重
print(f"移除一个数my_set结果是：{my_set}") 	# 输出：{'wl', 4}

2.3. 集合-随机取出元素

# 案例
my_set = {"python","wl",4,"wl"}
element = my_set.pop()                  	# 随机取，无法指定
print(f"{element}")							# 
print(f"随机取一个数my_set结果是：{my_set}")	# 

2.4. 集合-清空元素

# 案例
my_set = {"python","wl",4,"wl"}
my_set.clear()
print(f"清空my_set结果是：{my_set}")       # 输出：set()

2.5. 集合-取(消除)两个集合的差

# 案例
set1 = {1,2,3}
set2 = {2,3,4}
f_set = set1.difference(set2)
print(f"除set1中有而set2没有的结果是：{f_set}")   # 输出：{1}
set1.difference_update(set2)       				# 消除差集，集合2不变化
print(set1)                                     # 输出：{1}
print(set2)                                     # 输出：{2, 3, 4}

2.6. 集合-合并元素

# 案例
set1 = {1,2,3}
set2 = {2,3,4}
set3 = set1.union(set2)
print(f"集合合并后set3：{set3}")                # 输出：（去重）：{1, 2, 3, 4}

2.7. 集合-统计元素数量（去重）

# 案例
set1 = {1,2,3,2,3,4}
num = len(set1)
print(f"集合合并后set3：{num}")                  # 输出（去重）：4 

3. 集合的遍历

说明：因为不支持下标索引，所以while循环不支持,支持for循环

# 案例
set1 = {1,2,3,2,3,4}
for a in set1:print(f"集合元素有：{a}")

六、数据容器-字典{dict}

解释：字和其相关联的含义
注意：字典可以任意类型，不允许重复，会覆盖

语法： 变量 = {key:value,key:value.....}

1. 字典的创建

# 案例
my_dict = {"张三":99,"李四":98,"王五":90}
print(f"my_dict类型是：{type(my_dict)}，内容是：{my_dict}")	# 输出：<class 'dict'>

2. 字典的方法

2.1. 字典-key取值

# 案例
my_dict = {"张三":99,"李四":98,"王五":90}
s = my_dict['张三']
print(f"张三对应的值是：{s}")               # 输出:99

2.2. 字典-嵌套取值

# 案例
my_dict = {"张三":{"语文":99,"数学":70},"李四":{"语文":88,"数学":80},"王五":{"语文":80,"数学":68}
}
s = my_dict["王五"]["数学"]
print(f"王五对应的数学值是：{s}")           # 输出：68

2.3. 字典-新增元素

# 案例
my_dict = {"张三":99,"李四":98,"王五":90}
my_dict['赵六'] = 77
print(f"新增赵六成绩后：{my_dict}")

2.4. 字典-更新元素

# 案例
my_dict = {"张三":99,"李四":98,"王五":90}
my_dict['张三'] = 77
print(f"新增赵六成绩后：{my_dict}")

2.5. 字典-删除元素

# 案例
my_dict = {"张三":99,"李四":98,"王五":90}
my_dict.pop("张三")
print(f"删除张三后：{my_dict}")

2.6. 字典-清空元素

# 案例
my_dict = {"张三":99,"李四":98,"王五":90}
my_dict.clear()
print(f"清空后：{my_dict}")

2.7. 字典-取key、value值

# 案例
my_dict = {"张三":99,"李四":98,"王五":90}
s = my_dict.keys()
print(f"{s}")
for s in my_dict:                       # for循环输出value值,不支持while循环print(f"{my_dict[s]}")

2.8. 字典-统计所有元素

# 案例
my_dict = {"张三":99,"李四":98,"王五":90}
num = len(my_dict)
print(f"数量是：{num}")                  # 输出：3

3. 字典的综合案例

要求：对名次为3的语文增加10分，并晋升一名次

# 案例
my_dict = {"张三":{"名次":8,"语文":99,"数学":70},"李四":{"名次":10,"语文":88,"数学":80},"王五":{"名次":3,"语文":80,"数学":68}
}
print(f"升级之前是：{my_dict}")for name in my_dict:if my_dict[name]["名次"] == 3:        # 当名次为3时，my_dict[name]["名次"] = 2         # 晋升一名次，改为2,my_dict[name]["语文"] += 10       # 语文成绩+10分
print(f"升级之后是：{my_dict}")

七、数据容器的切片

解释：从一个序列中，取出子序列
语法：序列[起始下标:结束下标:步长] 步长1表示，一个个取；2表示间隔一个取

1. 列表list

# 案例
my_list = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9]
result_1 = my_list[1:3]                     # 步长默认是1，可以不写
print(f"从第二个到四个取，result_1结果是：{result_1}")

2. 元祖tuple

# 案例
my_tuple = (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9)
result_2 = my_tuple[::2]                    # 空代表从头到尾,2代表步长
print(f"从头到尾，间隔1，result_2结果是：{result_2}")

3. 字符串

# 案例
my_str = "0123456789"
result_3 = my_str[::-2]
print(f"从尾到头，间隔1，result_3结果是：{result_3}")

# 案例 正常取出数 "我是你哥"
my_str = "哥大我叫请，啊哥你是我，好你"
s1 = my_str[::-1][3:7]                          # 先倒转，再取值。注意最后的下标索引
print(f"方式s1结果是：{s1}")
s2 = my_str[7:11][::-1]                         # 先取值，再倒转。注意最后的下标索引
print(f"方式s2结果是：{s2}")
s3 = my_str.split("，")[1].replace("啊","")[::-1]      # 先用，分割取值第二个再把“啊”替换掉 最后倒序
print(f"方式s3结果是：{s3}")

八、数据容器的通用操作（排序、转换）

# 案例
my_list = [1,2,3,4,5]
my_tuple = (1,2,3,4,5)
my_str = "abcdefgh"
my_set = {1,2,3,4,5}
my_dict = {"key1":1,"key2":2,"key3":3}

1. 容器取值（max）

print(f"列表 最大元素是：{max(my_list)}")
print(f"元祖 最大元素是：{max(my_tuple)}")
print(f"字符串 最大元素是：{max(my_str)}")
print(f"集合 最大元素是：{max(my_set)}")
print(f"字典 最大元素是：{max(my_dict)}")

2. 容器转列表

print(f"列表 转列表是：{list(my_list)}")
print(f"元祖 转列表是：{list(my_tuple)}")
print(f"字符串 转列表是：{list(my_str)}")
print(f"集合 转列表是：{list(my_set)}")
print(f"字典 转列表是：{list(my_dict)}")

3. 容器转元祖

print(f"列表 转元祖是：{tuple(my_list)}")
print(f"元祖 转元祖是：{tuple(my_tuple)}")
print(f"字符串 转元祖是：{tuple(my_str)}")
print(f"集合 转元祖是：{tuple(my_set)}")
print(f"字典 转元祖是：{tuple(my_dict)}")

4. 容器转字符串、集合

解释：字典dict不支持，缺少键值对；字符串、集合都是无序)

5. 容器的排序

5.1. 排序

语法：sorted(容器,reverse=False)

print(f"列表 排序是：{sorted(my_list)}")
print(f"元祖 排序是：{sorted(my_tuple)}")
print(f"字符串 排序是：{sorted(my_str)}")
print(f"集合 排序是：{sorted(my_set)}")
print(f"字典 排序是：{sorted(my_dict)}")

5.2. 降序

print(f"列表 排序是：{sorted(my_list,reverse=True)}")
print(f"元祖 排序是：{sorted(my_tuple,reverse=True)}")
print(f"字符串 排序是：{sorted(my_str,reverse=True)}")
print(f"集合 排序是：{sorted(my_set,reverse=True)}")
print(f"字典 排序是：{sorted(my_dict,reverse=True)}")

5.3. 根据数字下标定义排序方法 sort

my_list = [["a",67],["a",7],["a",52]]# 方式1
def sort_key(element):return element[1]
my_list.sort(key=sort_key,reverse=False)       # True/flase:表示升序降序# 方式2 利用匿名函数lambda
my_list.sort(key=lambda element:element[1],reverse=False)
print(my_list)