Python3 元组、列表、字典、集合小结

前言

本文主要对Python中的元组、列表、字典、集合进行小结，主要内容包括知识点回顾、异同点、使用场景。

一、知识点回顾

Python 中的元组、列表、字典、集合都是用来存储多个数据元素的容器类型。

1、列表（List）

列表是可变的，可以通过索引访问和修改元素，以逗号分隔值用方括号 [] 括起来实现。列表中的元素可以是不同数据类型的，可以通过追加、插入、删除等操作进行修改。常见的操作如下：

my_list = [1, 'hello', True]my_list[0] = 2 #索引修改
my_list.append('world')   #追加
my_list.insert(1, 'goodbye')   #在制定位置之前插入
my_list.remove('hello')   #删除制定值的元素，也可以是指定下标
print(my_list)

输出结果：

[2, 'goodbye', True, 'world']

2、 元组（Tuple）

元组是不可变的，可以通过索引访问元素，其值用逗号分隔值用小括号 () 实现。元组元素不能更改，因此在创建后不能添加、删除或修改。常见的操作如下：

my_tuple = (1, 'hello', True)print(my_tuple[1])   #索引
print(my_tuple[0:2])   #切片

输出结果：

hello
(1, 'hello')

3、 字典（Dictionary）

字典是一个使用键-值对存储的可变数据类型，用大括号 {} 括起来，键值对之间用冒号 : 分隔，键值对之间用逗号分隔。常见的操作如下：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}print(my_dict['b'])   #通过键来访问值
my_dict['a'] = 9    #通过键来修改值
print(my_dict)

输出结果：

2
{'a': 9, 'b': 2, 'c': 3}

4.、集合（Set）

集合是用于保存一组唯一元素的容器类型，用大括号 {} 或 set() 构造，不支持索引操作。集合中的元素不重复，可以进行交、并、差等集合操作。常见的操作如下：

my_set1 = {1, 2, 3}
my_set2 = {3, 4, 5}print(my_set1 & my_set2)   #求交集
print(my_set1 | my_set2)   #求并集
print(my_set1 - my_set2)   #求差集
print(my_set1 ^ my_set2)   #求对称差集

输出结果：

{3}
{1, 2, 3, 4, 5}
{1, 2}
{1, 2, 4, 5}

二、异同点

1、异构性

元组、列表、字典都可以包含不同类型的元素，比如整数、浮点数、字符串等。集合要求元素类型必须是不可变的，否则会引发 TypeError 错误，如：

my_list = [1, 1.5, 'hello', (1, 2, 3), [4, 5, 6]]
my_tuple = (1, 1.5, 'hello', (1, 2, 3), [4, 5, 6])
my_dict = {'a': 1, 'b': 1.5, 'c': 'hello','d':(1, 2, 3),'e':[4, 5, 6]}  
my_set = {1, 1.5, 'hello', (1, 2, 3), frozenset([4, 5, 6]) }
# my_set = {1, 1.5, 'hello', (1, 2, 3), [4, 5, 6] }   #会报错，必须要用frozenset()函数将数据类型转换为不可变数据类型print(my_list)
print(my_tuple)
print(my_dict)
print(my_set)

输出结果：

[1, 1.5, 'hello', (1, 2, 3), [4, 5, 6]]
(1, 1.5, 'hello', (1, 2, 3), [4, 5, 6])
{'a': 1, 'b': 1.5, 'c': 'hello', 'd': (1, 2, 3), 'e': [4, 5, 6]}
{1, 1.5, (1, 2, 3), 'hello', frozenset({4, 5, 6})}

集合内部使用哈希表来实现，每一个不同的数据元素都有一个唯一的哈希值，通过哈希值来对集合元素进行快速的查找和操作。由于哈希表的实现方式是通过键（key）来实现的，因此要求集合中的元素必须是可散列的，即每个元素必须有一个唯一的哈希值，否则将会引发 TypeError 错误。

2、可变性

可变性是指容器中的元素是否可以被修改，比如增加、修改、删除等。元组是不可变数据类型，列表、字典、集合都是可变数据类型，如：

my_list = [1, 2, 3]
my_tuple = (1, 2, 3)
my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 2}
my_set = {1, 2, 3 }my_list.append(4)
my_dict['d'] = 4
my_set.add(4)
#my_tuple 元组中的数据是不可变的print(my_list)
print(my_dict)
print(my_set)

输出结果：

[1, 2, 3, 4]
{'a': 1, 'b': 2, 'c': 2, 'd': 4}
{1, 2, 3, 4}

3、有序性

元组、列表都是有序的，可以通过索引下标来访问元素，字典在python3.7版本以上的输出顺序通常是稳定，但是我们不能认为它是有序的，它不可以通过下标来索引，但是可以通过键来访问或修改，集合是无序的数据类型，不支持索引，如：

my_list = [1, 2, 3]
my_tuple = (1, 2, 3)
my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 2}
my_set = {1, 2, 3 }print(my_list[1])
print(my_tuple[1])
print(my_dict['b'])
#print(my_set[1])   #会引发 TypeError 错误

输出结果：

2
2
2

4、可迭代性

元组、列表、字典、集合都是支持遍历的。

my_list = [1, 2, 3]
my_tuple = (1, 2, 3)
my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 2}
my_set = {1, 2, 3 }print('my_list遍历输出：', end='')
for i in my_list:
print(i ,' ' , end='')
print()print('my_tuple遍历输出：', end='')
for i in my_tuple:
print(i ,' ' , end='')
print()print('my_dict遍历输出：', end='')
for i in my_tuple:
print(i ,' ' , end='')
print()print('my_set遍历输出：', end='')
for i in my_tuple:
print(i ,' ' , end='')
print()

输出结果：

my_list遍历输出：1  2  3  
my_tuple遍历输出：1  2  3  
my_dict遍历输出：1  2  3  
my_set遍历输出：1  2  3  

三、使用场景

1、列表（List）

列表是可变、异构、有序的多元素类型容器，列表在Python中使用非常广泛，常见的使用场景包括：
1）存储有序序列数据，如待处理的任务列表、音乐播放列表等；
2） 作为其他数据结构的底层实现，如队列、堆栈等；
3）存储一组同类型的数据，如学生的成绩列表、历史行情数据列表等。

2、元组（Tuple）

元组是不可变的，因此常见的场景包括：
1）存储一组常量数据或常量配置项；
2） 作为字典的键；
3）作为函数的参数和返回值。

3、字典（Dictionary）

字典是可变、异构的多元素类型容器，字典在Python中也是非常常用的数据结构，常见的使用场景包括：
1） 存储关联关系数据，如学生的成绩记录、词典等；
2）存储对象的属性和属性值，如JSON、YAML等数据格式；
3）作为配置文件的存储格式。

4、集合（Set）

集合是用于存储一组唯一元素的数据结构，因此常见的使用场景包括：
1）去除重复元素，如活动报名时的重复报名检查；
2）求两个列表或数据之间的交、并、差等操作；
3）存储不重复的数据，如爬虫任务队列中URL的去重等。