22.从入门到精通:Python数据结构元组和序列 元组 序列 集合 创建集合 集合操作 字典 遍历技巧

简介: 22.从入门到精通:Python数据结构元组和序列 元组 序列 集合 创建集合 集合操作 字典 遍历技巧

元组和序列

在Python中,元组(tuple)和序列(sequence)都是用来存储一系列值的数据类型,它们的区别在于元组是不可变的,而序列是可变的。下面分别介绍一下元组和序列。


元组

元组是一种不可变的序列类型,用于存储一组有序的值,可以包含任意类型的值,包括数字、字符串、元组等等。元组使用圆括号(())表示,元素之间使用逗号(,)分隔。例如:

my_tuple = (1, 'two', 3.0, (4, 5))

可以使用索引来访问元组中的元素,索引从0开始。例如,要访问上面元组中的第一个元素(值为1),可以使用以下代码:

print(my_tuple[0])

可以使用切片来访问元组中的一部分元素,切片使用[start:end]的形式表示,其中start表示起始索引,end表示结束索引(不包括end位置的元素)。例如,要访问上面元组中的前三个元素,可以使用以下代码:

print(my_tuple[:3])

需要注意的是,元组是不可变对象,即不能在原地修改元组中的元素。如果需要修改元组中的元素,需要创建一个新的元组。


序列

序列是一种可变的序列类型,用于存储一组有序的值,可以包含任意类型的值,包括数字、字符串、列表等等。序列使用方括号([])表示,元素之间使用逗号(,)分隔。例如:

my_list = [1, 'two', 3.0, [4, 5]]

可以使用索引来访问序列中的元素,索引从0开始。例如,要访问上面序列中的第一个元素(值为1),可以使用以下代码:

print(my_list[0])

可以使用切片来访问序列中的一部分元素,切片使用[start:end]的形式表示,其中start表示起始索引,end表示结束索引(不包括end位置的元素)。例如,要访问上面序列中的前三个元素,可以使用以下代码:

print(my_list[:3])
序列是可变对象,即可以在原地修改序列中的元素。例如,要将上面序列中的第一个元素(值为1)修改为10,可以使用以下代码:
my_list[0] = 10
print(my_list)

需要注意的是,序列还支持许多其他的操作,例如排序、反转、计数等等。可以使用dir()函数查看序列支持的所有方法。


集合

在Python中,集合是一种无序且不重复的数据结构。集合中的元素必须是不可变的,例如数字、字符串、元组等。集合可以用于去重、交集、并集、差集等操作。


创建集合

在Python中,可以使用花括号或set()函数创建集合。以下是一些示例:

my_set = {'apple', 'banana', 'orange'}
my_set = set([1, 2, 3])

在这个示例中,我们创建了一个包含三个字符串元素的集合my_set,以及一个包含三个数字元素的集合my_set。需要注意的是,使用花括号创建空集合会创建一个空字典,因此应该使用set()函数来创建空集合。


集合操作

在Python中,可以使用一些内置函数和运算符对集合进行操作,例如:


len()函数用于获取集合的长度。

in运算符用于检查元素是否存在于集合中。

add()方法用于向集合中添加元素。

remove()方法用于从集合中删除元素。

union()方法用于获取两个集合的并集。

intersection()方法用于获取两个集合的交集。

difference()方法用于获取两个集合的差集。


以下是一些示例:

my_set = {'apple', 'banana', 'orange'}
print(len(my_set))  # 输出 3
print('apple' in my_set)  # 输出 True
my_set.add('pear')
my_set.remove('banana')
print(my_set)  # 输出 {'pear', 'orange', 'apple'}
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {2, 3, 4}
print(set1.union(set2))  # 输出 {1, 2, 3, 4}
print(set1.intersection(set2))  # 输出 {2, 3}
print(set1.difference(set2))  # 输出 {1}

集合是一种非常实用的数据结构,可以帮助我们快速进行去重、交集、并集、差集等操作。使用集合可以使代码更加简洁和高效,同时还可以提高程序的性能和效率。


字典

在Python中,字典(dictionary)是一种无序的键值对集合,用于存储一组相关的数据。字典中的每个元素都由一个键和一个值组成,键必须是唯一的,而值可以是任意类型的数据。字典使用花括号({})表示,每个键值对之间使用冒号(:)分隔,键和值之间使用逗号(,)分隔。例如:

my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'gender': 'female'}

可以使用键来访问字典中的值,例如:

print(my_dict['name'])

需要注意的是,如果使用不存在的键来访问字典中的值,会抛出KeyError异常。可以使用in关键字来检查某个键是否存在于字典中,例如:

if 'name' in my_dict:
    print('Name is', my_dict['name'])
else:
    print('Name not found')

可以使用get()方法来访问字典中的值,如果键不存在,则返回None或指定的默认值。例如:

print(my_dict.get('name', 'Unknown'))
print(my_dict.get('address', 'Unknown'))

可以使用键来修改字典中的值,例如:

my_dict['age'] = 30
print(my_dict)

可以使用del关键字来删除字典中的某个键值对,例如:

del my_dict['gender']
print(my_dict)

需要注意的是,字典是可变对象,即可以在原地修改字典中的元素。字典还支持许多其他的操作,例如遍历、排序等等。可以使用dir()函数查看字典支持的所有方法。


遍历技巧

在Python中,有许多遍历技巧可以帮助我们更加高效地遍历列表、字典、集合等数据结构。以下是一些常用的遍历技巧:


使用for循环遍历列表

使用for循环可以遍历列表中的所有元素,例如:

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
for item in my_list:
    print(item)


使用enumerate()函数遍历列表

使用enumerate()函数可以同时遍历列表中的元素和它们的索引,例如:

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
for index, item in enumerate(my_list):
    print(index, item)


使用zip()函数遍历多个列表

使用zip()函数可以同时遍历多个列表,例如:

list1 = [1, 2, 3]
list2 = ['a', 'b', 'c']
for item1, item2 in zip(list1, list2):
    print(item1, item2)


使用items()方法遍历字典

使用items()方法可以遍历字典中的所有键值对,例如:

my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
for key, value in my_dict.items():
    print(key, value)


使用set()函数遍历集合

使用set()函数可以遍历集合中的所有元素,例如:

my_set = {1, 2, 3, 4, 5}
for item in my_set:
    print(item)


这些遍历技巧可以帮助我们更加高效地遍历不同类型的数据结构,从而提高程序的性能和效率。

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