Python 数据结构详解：列表、字典、元组与集合对比

Python 列表（List）详解

列表是 Python 中最基础的数据结构之一，其定义语法为 list=[val1,val2]。

列表具备三个核心特征：元素可变、保持插入顺序，且支持通过索引访问。

所谓可变，指列表中的每个元素均可独立进行增加、删除、修改和查询操作，且列表元素可容纳 Python 中的任何对象类型。

创建列表主要有两种途径：

第一种是直接利用方括号 [] 进行赋值，内部包含以逗号分隔的一组值；

 newlist=[1,2,3]
  print(newlist) #[1, 2, 3]
  print(type(newlist)) #查看类型为：<class 'list'>    

第二种是通过调用 list() 构造函数来定义列表。

 tup=('q','w','e')
  print(type(tup)) #<class 'tuple'>
  change_tup=list(tup)
  print(type(change_tup))#<class 'list'> 

针对列表的添加操作，主要有以下三种方式：

使用 append 方法，可将新元素追加至列表末尾。

 change_tup.append('f')
 print(change_tup) #['q', 'w', 'e', 'f']

利用 insert 方法，可将元素插入到列表指定的索引位置。

 change_tup.insert(0,'a')
 print(change_tup) #['a', 'q', 'w', 'e', 'f']

使用 extend 方法，可将指定序列的元素依次追加到列表尾部，实现列表合并；

需要注意的是，extend 操作不会自动去除重复内容。

 addlist=['b','c','a']
 change_tup.extend(addlist)
 print(change_tup) #['a', 'e', 'f', 'b', 'c', 'a'] 

列表的删除操作包含以下几种方法：

pop 方法用于删除并返回指定索引处的元素。

 change_tup.pop(1)
 print(change_tup) #['a', 'w', 'e', 'f'] 

remove 方法根据值删除元素，它会定位并删除第一个符合要求的值。

删除操作会移除该元素在列表中的对应位置。

 change_tup.remove('w')
 print(change_tup) #['a', 'e', 'f']

del 关键字用于删除整个列表或列表中的特定数据，

del 是 Python 的内置功能，并非列表类型独有的方法。

del change_tup[-1]
 print(change_tup)#['a', 'e', 'f', 'b', 'c'] 

列表的查找操作可通过以下函数实现：

index(元素名)：获取指定元素在列表中的索引值； count(元素名)：统计某元素在列表中出现的次数； if 某元素 in 列表名：判断某元素是否存在于列表内。

列表的修改操作包括直接赋值和内置方法：

list[index] = value：通过索引直接修改元素值； reverse()：原地反转列表顺序； sort()：在原列表基础上按从小到大排序； sorted(列表名)：生成一个新的已排序列表，原列表不变。

除了常规操作，列表还支持一些特殊函数：

max(列表名)：返回列表中的最大值； min(列表名)：返回列表中的最小值。

Python 字典（Dict）详解

字典的定义语法为 dict={key1:val1,key2:val2}
。

字典具有以下特性： 1. 字典中的值是可变的，但字典本身是无序的（Python 3.7+ 保持插入顺序，但概念上仍视为无序映射）。 2. 字典中的数据必须以键值对（key-value）的形式存在。 3. 字典中的键（key）不可重复，但值（value）可以重复。 4. 字典的键（key）必须是不可变对象，因此不可修改；而值（value）可以是任何对象，且可被修改。

字典的添加操作如下：

变量名[key]=value：通过键添加对应的值，若键已存在则覆盖原值； setdefault(key,default_value)：指定键和值，若键存在则返回原值（不覆盖），若不存在则添加新键值对。

字典的删除操作包括：

pop：弹出并返回指定键对应的值； popitem：随机弹出一个键值元组，因字典无序，弹出结果不确定； clear：清空字典中的所有元素。

字典的修改操作如下：

变量名[key]=value：通过键添加或覆盖值，若键存在则覆盖； update()：传入一个字典，若键相同则覆盖原值，若键不存在则添加新键值对。

字典的查找与遍历操作包括：

keys：返回包含字典所有键的视图对象； values：返回包含字典所有值的视图对象； get：以键取值，若指定键不存在，默认返回 None，也可指定默认返回值； update：以字典格式更新指定键的内容，若键不存在，则创建新键和值； items：返回字典键值对以元组形式呈现的视图对象。

Python 元组（Tuple）详解

元组的定义语法为 tuple=(val1,val2)。

元组的核心特性为： 1. 元组是不可变的，但支持通过索引查看元素。 2. 空元组记为 ()，若元组仅包含一个元素，需加逗号记为 (1,)。

元组的枚举操作：

在遍历时使用 enumerate，可重新生成包含下标和元素的元组。

t=(1,2,3)
for i in enumerate(t):
 print(i)#(0, 1)(1, 2)(2, 3)

元组的查找操作如下：

index(元素名)：从左往右返回第一个遇到的指定元素的索引，若未找到则报错； count(元素名)：返回元组中指定元素出现的个数。

元组的典型应用场景包括：

字符串格式化时通常需要使用元组； 函数返回多个返回值时，返回的通常是元组类型； 部分内置函数的返回值也是元组类型。

Python 集合（Set）详解

集合的定义语法为 set={val1,val2}。

集合的特性如下： 1. 集合中的元素是不可变的，且集合本身是无序的。 2. 集合概念接近数学集合，每个元素都是无序、不重复的任意对象。 3. 集合不支持切片和索引，除集合运算外，集合元素可被添加和删除。

集合的添加操作：

add(elem)
update([elem]/(elem)/'elem')

集合的删除操作：

remove(elem)
discard(elem)
pop()
clear()

集合的查找操作：

in not in

集合的主要使用场景：

数据去重。

数据结构通用操作与对比

其他常用方法：

1. 查询各个数据结构的长度：

len(类型名)。

2. 判断数据类型是否可变：

可变定义：当该数据类型的变量值发生改变时，其对应的内存地址不发生变化。 可变类型：列表、字典、集合。 不可变类型：数字、字符串、元组。

3. 列表、元组和集合的解包操作：

a,*b = [1,2,3] a=1,b=2,3
*a,b = [1,2,3] a=1,2 b=3

以列表为例，其他两种类型的解包原理相同。

4. 列表和元组的合并与重复操作：

l1=[1,2]
l2=[3,4]
print(l1+l2)
print(l1*2)

总结。

以上所述是小编给大家介绍的python中的数据结构比较,希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对本站网站的支持！ 如果你觉得本文对你有帮助，欢迎转载，烦请注明出处，谢谢！