[python] python四大数据结构(列表 元组 集合 字典)剖析
目录
1. 定义与语法
2. 可变性
3. 元素特性
4. 用途
在 Python 中，列表（list）、元组（tuple）、集合（set）和字典（dictionary）是几种常用的数据结构，它们具有以下区别：
1. 定义与语法
- 列表：使用方括号
[]定义，元素之间用逗号分隔。
python
my_list = [1, 2, 'a', True]
- 元组：使用圆括号
()定义，元素之间用逗号分隔。元组在只有一个元素时，需要在元素后加逗号。
python
my_tuple = (1, 2, 'a')
single_element_tuple = (1,)
- 集合：使用花括号
{}定义，元素之间用逗号分隔。注意空集合不能用{}定义，因为这会被认为是一个空字典，空集合要用set()函数定义。
python
my_set = {1, 2, 3}
empty_set = set()
- 字典：使用花括号
{}定义，每个元素是一个键值对，键和值之间用冒号:分隔，键值对之间用逗号分隔。
python
my_dict = {'name': 'John', 'age': 30}
2. 可变性
- 列表：是可变的（mutable），这意味着可以对列表进行添加、删除和修改元素等操作。
python
my_list = [1, 2]
my_list.append(3)
print(my_list) # 输出: [1, 2, 3]
- 元组：是不可变的（immutable），一旦创建，就不能修改其元素。
python
my_tuple = (1, 2)
# 下面这行代码会报错
# my_tuple[0] = 3
- 集合：是可变的。可以添加和删除元素。
python
my_set = {1, 2}
my_set.add(3)
print(my_set) # 输出: {1, 2, 3}
- 字典：是可变的。可以添加、删除键值对或修改值。
python
my_dict = {'name': 'John'}
my_dict['age'] = 30
print(my_dict) # 输出: {'name': 'John', 'age': 30}
3. 元素特性
- 列表：可以包含重复元素，元素顺序是有意义的，通过索引访问元素。
python
my_list = [1, 2, 2]
print(my_list[0]) # 输出: 1
- 元组：可以包含重复元素，元素顺序是有意义的，通过索引访问元素。
python
my_tuple = (1, 2, 2)
print(my_tuple[0]) # 输出: 1
- 集合：不能包含重复元素，元素是无序的，不能通过索引访问元素。
python
my_set = {1, 2, 2}
print(my_set) # 输出: {1, 2}
- 字典：键必须是唯一且不可变的（例如字符串、数字、元组等），值可以是任意类型，键值对是无序的，通过键来访问值。
python
my_dict = {'name': 'John', 'name': 'Jane'} # 后面的 'name': 'Jane' 会覆盖前面的
print(my_dict['name']) # 输出: Jane
4. 用途
- 列表：适用于需要一个有序且可变的数据集合的场景，例如存储一系列任务、记录日志等。
- 元组：适用于表示一组不可变的数据，例如表示坐标点
(x, y)，或者作为字典的键（当需要一个不可变的键时）。 - 集合：适用于去重、成员测试以及数学集合运算（如并集、交集、差集等）的场景。
- 字典：适用于需要通过键来快速查找和访问值的场景，例如存储用户信息，键为用户名，值为用户详细信息。