【Python】组合数据类型：序列，列表，元组，字典，集合

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前言

在上一篇文章中，我们介绍了九种数据类型的前三种，包括了数字，布尔类型，字符串类型，今天我们就来介绍在Python中占有特殊地位的五种组合数据类型：序列，列表，元组，字典，集合。想了解更多Python内容请订阅内容【Python系列教程】

组合数据类型

组合数据类型能将不同类型的数据组织在一起，实现更复杂的数据表示或数据处理功能。根据数据之间的关系，组合数据类型可以分为三类:序列类型、映射类型和集合类型。序列类型包括列表、元组和字符串三种。映射类型用键值对表示数据，典型的映射类型有字典。集合类型的数据中元素是无序的，集合中不允许有相同的元素存在。

——集合类型：是一个元素集合，元素之间无序，相同元素在集合中唯一存在。集合（set）
——序列类型：是一个元素向量，元素之间存在先后关系，通过序号访问，元素之间不排他。序列类型的典型代表是字符串(str)、列表(list)、元组(tuple)
——映射类型：是“键-值”数据项的组合，每个元素是一个键值对，表示为(key,value).映射类型的典型代表是字典(dict)

序列类型

序列类型的元素之间存在先后关系,通过索引来访问,当我们需要访问序列中的某个元素时，要找出其索引，再通过索引寻找元素。

这些序列类型都支持索引和切片操作，可以通过索引访问序列中的元素，也可以通过切片获取序列的子序列。此外，还可以使用内置函数和方法对序列进行操作，例如获取序列的长度、查找元素的位置、添加、删除和修改元素等。

序列常见的操作符

操作符	描述
x in s	如果x是s的元素，返回True，否则返回Flase
x not in s	如果x不是s的元素，返回True，否则返回Flase
s +t	连接s和t
s n或ns	将序列s复制n次
s[i]	索引，返回序列的第i个元素
s[i:j]	切片，返回序列s到第i到第j个元素的子序列（不包含第j个元素）
s[i:j:k]	步骤切片，返回包括序列s到第i到第j个元素以k为步长的子序列
len(s)	序列s的元素个数（长度）
min(s)	序列s中的最小元素
max(s)	序列s中的最大元素
s.index(x)	序列s中第一次出现元素x的位置
s.count(x)	序列s中元素x出现的总次数

列表

列表是 Python 中最常用的序列类型，它是由元素组成的可变序列，使用方括号括起来，并用逗号分隔。4

列表中的元素(又称数据项)不需要具有相同的类型。创建列表时，只要把逗号分隔的元素使用方括号括起来即可。列表是可变的，用户可在列表中任意增加元素或删除元素，还可对列表进行遍历、排序、反转等操作。

list = ['runoob', 786, 2.23, 'john', 70.2]
tinylist = [123, 'xue']
print(list)  # 输出完整列表
print(list[0] ) # 输出列表的第一个元素
print(list[1:3])  # 输出第二个至第三个元素
print(list[2:]) # 输出从第三个开始至列表末尾的所有元素
print (tinylist * 2 ) # 输出列表两次
print (list + tinylist)  # 打印组合的列表

列表操作

len()

my_list = [1, 2, 3, 4]
print(len(my_list))  # 输出4

    返回列表的长度

append()

my_list = [1, 2, 3]
my_list.append(4)
print(my_list)  # 输出[1, 2, 3, 4]

向列表末尾添加元素

insert()

my_list = [1, 2, 3, 4]
my_list.insert(2, 5)
print(my_list)  # 输出[1, 2, 5, 3, 4]

在指定位置插入元素

remove()

my_list = [1, 2, 3, 4]
my_list.remove(3)
print(my_list)  # 输出[1, 2, 4]

移除指定元素

index()

my_list = [1, 2, 3, 4]
print(my_list.index(3))  # 输出2

返回指定元素第一次出现的索引

sort()

my_list = [3, 1, 4, 2]
my_list.sort()
print(my_list)  # 输出[1, 2, 3, 4]

对列表进行排序

reverse()

my_list = [1, 2, 3, 4]
my_list.reverse()
print(my_list)  # 输出[4, 3, 2, 1]

反转列表

count()

my_list = [1, 2, 2, 3, 3, 3]
print(my_list.count(2))  # 输出2

返回指定元素在列表中出现的次数

元组

Python的元组与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改，元组使用小括号（），列表使用方括号。元组创建很简单，只需要在括号中添加元素，并使用括号隔开即可。元组是序列类型中比较特殊的类型，因为它一旦创建就不能被修改。元组类型在表达固定数据项、函数多返回值、多变量同步赋值、循环遍历等情况下十分有用。Python中元组采用逗号和圆括号（可选）来表示。一个元组可以作为另一个元组的元素，可以采用多级索引获取信息。
元组用 () 标识。内部元素用逗号隔开。但是元组不能二次赋值，相当于只读列表

tuple = ('runoob', 786, 2.23, 'john', 70.2)
tinytuple = (123, 'xue')print(tuple) # 输出完整元组
print(tuple[0])  # 输出元组的第一个元素
print(tuple[1:3]) # 输出第二个至第四个（不包含）的元素
print(tuple[2:])  # 输出从第三个开始至列表末尾的所有元素
print(tinytuple * 2)  # 输出元组两次
print(tuple + tinytuple)  # 打印组合的元组

注：元组不允许更新，而列表是允许更新的

三种序列类型的区别

• 字符串是由单一字符组成的不可修改的序列类型。
• 列表是一个可以修改的序列类型，使用相对更加灵活。
• 元组是一个不可变的序列类型，构建好以后不可以进行任何修改。

字符串是不可变的，而列表和元组是可变的。
字符串和元组一旦创建就不能修改，而列表可以进行修改。
元素的类型可以是任意的，但是元组和字符串的元素类型必须一致。
字符串使用单引号或双引号，列表和元组使用方括号和小括号来定义。

集合类型

四种操作符

Python 中的集合与数学中集合的概念是一致的，因此，两个集合可以做数学意义上的交集并集、差集计算等

操作符的运算	描述
S-T	返回一个新集合包括在集合S中但不在集合T中的元素
S&T	返回一个新集合包括同时在集合S和集合T中的元素
S^T	返回一个新集合包括集合S和集合T中的非共同元素
ST	返回一个新集合包括集合S和集合T中的所有元素

集合

在Python中，集合类型是一种可变的、无重复元素的无序集合。Python提供了两种集合类型：set和frozenset。

set

set是一个可变集合，可以通过添加、删除元素来修改集合。创建set可以通过花括号{}或者set()函数来实现。

s = {1, 2, 3}  # 创建一个集合包含元素1、2、3

frozenset

rozenset是一个不可变集合，创建后不能再添加或删除元素。创建frozenset可以使用frozenset()函数。

fs = frozenset([4, 5, 6])  # 创建一个不可变集合包含元素4、5、6

常见的集合类型操作函数

S.add(x):如果数据域x不在集合S中，将x增加到s
S.remove(x):如果x在集合S中，移动该元素；不在产生KeyError异常
S.clear():移除S中所有数据域
len(S):返回集合S元素个数
x in S:如果x是S的元素，返回True，否则返回Flase
x not in S:如果x不是S的元素，返回True，否则返回Flase

映射类型

字典

字典是 Python 中内置的映射类型。映射是通过键值查找一组数据值信息的过程，由 key-value的键值对组成，通过 key 可以找到其映射的值 value。

字典可以看作是由键值对构成的列表。在搜索字典时，首先查找键，当查找到键后就可以直接获取该键对应的值。这是一种高效、实用的查找方法。这种数据结构之所以被命名为字典，是因为它的存储和检索过程与真正的字典类似。键类似于字典中的单词，根据字典的组织方式(例如，按字母顺序排列)找到单词(键)非常容易，找到键就能找到相关的值(定义)。但反向的搜索，使用值去搜索键则难以实现。
字典中的值并没有特殊的顺序，它们都存储在一个特定的键(key)里。键可以是数字、字符串以及元组等。此外，字典中的元素(键值对)是无序的。当添加键值对时，Python会自动修改字典的排列顺序，以提高搜索效率，且这种排列方式对用户是隐藏的。

dicts 为字典名，key 为键，value 为值
建立模式：
{<键1>:<值1>, <键2>:<值2>, … , <键n>:<值n>}

dict = {}
dict['one'] = "This is one"
dict[2] = "This is two"
tinydict = {'name': 'runoob', 'code': 6734, 'dept': 'sales'}
print(dict['one'])  # 输出键为'one' 的值
print(dict[2])  # 输出键为 2 的值
print(tinydict)  # 输出完整的字典
print(tinydict.keys()) # 输出所有键
print(tinydict.values())  # 输出所有值

字典类型的常用方法

数据类型转换

来源：菜鸟教程 Python变量类型