Python数据容器(列表，元组，字典) 从入门到精通
数据容器
Python中的数据容器： 一种可以容纳多份数据的数据类型，容纳的每一份数据称之为1个元素 每一个元素，可以是任意类型的数据，如字符串、数字、布尔等。 数据容器根据特点的不同，如： 是否支持重复元素 是否可以修改 是否有序，等 分为5类，分别是： 列表（list）、元组（tuple）、字符串（str）、集合（set）、字典（dict） 我们将一一学习它们
数据容器：list(列表)
为什么需要列表
思考：有一个人的姓名(TOM)怎么在程序中存储？ 答：字符串变量
思考：如果一个班级100位学生，每个人的姓名都要存储，应该如何书写程序？声明100个变量吗？ 答：No，我们使用列表就可以了， 列表一次可以存储多个数据 列表（list）类型，是数据容器的一类，我们来详细学习它。
列表的定义
基本语法：
列表内的每一个数据，称之为元素 以 [] 作为标识 列表内每一个元素之间用, 逗号隔开
案例演示：使用[]的方式定义列表
嵌套列表的定义
总结：
1. 列表的定义语法 [元素1, 元素2, 元素3, ......]
2. 什么是元素？ 数据容器内的每一份数据，都称之为元素
3. 元素的类型有限制吗？ 元素的数据类型没有任何限制，甚至元素也可以是列表，这样就定义了嵌套列表
列表的下标（索引）
如何从列表中取出特定位置的数据呢？ 我们可以使用：下标索引
如图，列表中的每一个元素，都有其位置下标索引，从前向后的方向，从0开始，依次递增 我们只需要按照下标索引，即可取得对应位置的元素。
或者，可以反向索引，也就是从后向前：从-1开始，依次递减（-1、-2、-3......）
如图，从后向前，下标索引为：-1、-2、-3，依次递减。
如果列表是嵌套的列表，同样支持下标索引
如图，下标就有2个层级了。
总结：
1. 列表的下标索引是什么？ 列表的每一个元素，都有编号称之为下标索引 从前向后的方向，编号从0开始递增 从后向前的方向，编号从-1开始递减
2. 如何通过下标索引取出对应位置的元素呢？ 列表[下标]，即可取出
3. 下标索引的注意事项： 要注意下标索引的取值范围，超出范围无法取出元素，并且会报错
列表的常用操作（方法）
列表除了可以： 定义 使用下标索引获取值 以外，列表也提供了一系列功能： 插入元素 删除元素 清空列表 修改元素 统计元素个数 等等功能，这些功能我们都称之为：列表的方法
列表的查询功能（方法）
方法和函数功能一样， 有传入参数，有返回值，只是方法的使用格式不同：
函数的使用：
方法的使用：
关于类和方法的定义，在面向对象章节我们学习，目前我们知道如何使用方法即可。
查找某元素的下标 功能：查找指定元素在列表的下标，如果找不到，报错ValueError 语法：列表.index(元素) index就是列表对象（变量）内置的方法（函数）
列表的修改功能（方法）
修改特定位置（索引）的元素值： 语法：列表[下标] = 值 可以使用如上语法，直接对指定下标（正向、反向下标均可）的值进行：重新赋值（修改）
插入元素：
语法：列表.insert(下标, 元素)，在指定的下标位置，插入指定的元素
追加元素：
语法：列表.append(元素)，将指定元素，追加到列表的尾部
追加元素方式2：
语法：列表.extend(其它数据容器)，将其它数据容器的内容取出，依次追加到列表尾部
删除元素：
语法1： del 列表[下标]
语法2：列表.pop(下标)
删除某元素在列表中的第一个匹配项
语法：列表.remove(元素)
清空列表内容，语法：列表.clear()
统计某元素在列表内的数量
语法：列表.count(元素)
统计列表内，有多少元素
语法：len(列表) 可以得到一个int数字，表示列表内的元素数量
列表的方法 - 总览
编号 | 使用方式 | 作用 |
1 | 列表.append(元素) | 向列表中追加一个元素 |
2 | 列表.extend(容器) | 将数据容器的内容依次取出，追加到列表尾部 |
3 | 列表.insert(下标, 元素) | 在指定下标处，插入指定的元素 |
4 | del 列表[下标] | 删除列表指定下标元素 |
5 | 列表.pop(下标) | 删除列表指定下标元素 |
6 | 列表.remove(元素) | 从前向后，删除此元素第一个匹配项 |
7 | 列表.clear() | 清空列表 |
8 | 列表.count(元素) | 统计此元素在列表中出现的次数 |
9 | 列表.index(元素) | 查找指定元素在列表的下标 找不到报错ValueError |
10 | len(列表) | 统计容器内有多少元素 |
功能方法非常多，同学们不需要硬记下来。 学习编程，不仅仅是Python语言本身，以后根据方向，会学习更多的框架技术。 除了经常用的，大多数是记忆不下来的。 我们要做的是，有一个模糊印象，知晓有这样的用法即可。 需要的时候，随时查阅资料即可。
列表的特点
经过上述对列表的学习，可以总结出列表有如下特点：
可以容纳多个元素（上限为2**63-1、9223372036854775807个）
可以容纳不同类型的元素（混装）
数据是有序存储的（有下标序号）
允许重复数据存在 可以修改（增加或删除元素等）
总结：
1. 列表的常见方法有:
2. 列表有哪些特点？
list（列表）的遍历
列表的遍历 - while循环
既然数据容器可以存储多个元素，那么，就会有需求从容器内依次取出元素进行操作。 将容器内的元素依次取出进行处理的行为，称之为：遍历、迭代。
如何遍历列表的元素呢？
可以使用前面学过的while循环 如何在循环中取出列表的元素呢？ 使用列表[下标]的方式取出
循环条件如何控制？
定义一个变量表示下标，从0开始 循环条件为 下标值 < 列表的元素数量
列表的遍历 - for循环
除了while循环外，Python中还有另外一种循环形式：for循环。 对比while，for循环更加适合对列表等数据容器进行遍历。
语法：
表示，从容器内，依次取出元素并赋值到临时变量上。 在每一次的循环中，我们可以对临时变量（元素）进行处理。
每一次循环将列表中的元素取出，赋值到变量i，供操作
while循环和for循环的对比
while循环和for循环，都是循环语句，但细节不同：
在循环控制上： while循环可以自定循环条件，并自行控制 for循环不可以自定循环条件，只可以一个个从容器内取出数据
在无限循环上： while循环可以通过条件控制做到无限循环 for循环理论上不可以，因为被遍历的容器容量不是无限的
在使用场景上： while循环适用于任何想要循环的场景 for循环适用于，遍历数据容器的场景或简单的固定次数循环场景
总结：
1. 什么是遍历？ 将容器内的元素依次取出，并处理，称之为遍历操作
2. 如何遍历列表的元素？ 可以使用while或for循环
3. for循环的语法：
4. for循环和while对比 for循环更简单，while更灵活 for用于从容器内依次取出元素并处理，while用以任何需要循环的场景
数据容器：tuple(元组)
思考：列表是可以修改的。 如果想要传递的信息，不被篡改，列表就不合适了。
元组同列表一样，都是可以封装多个、不同类型的元素在内。
但最大的不同点在于： 元组一旦定义完成，就不可修改
所以，当我们需要在程序内封装数据，又不希望封装的数据被篡改，那么元组就非常合适了
定义元组
元组定义：定义元组使用小括号，且使用逗号隔开各个数据，数据可以是不同的数据类型。
元组也支持嵌套：
注意：元组只有一个数据，这个数据后面要添加逗号
元组的相关操作
编号 | 方法 | 作用 |
1 | index() | 查找某个数据，如果数据存在返回对应的下标，否则报错 |
2 | count() | 统计某个数据在当前元组出现的次数 |
3 | len(元组) | 统计元组内的元素个数 |
注意事项
元组由于不可修改的特性，所以其操作方法非常少。
元组的相关操作 - 注意事项
不可以修改元组的内容，否则会直接报错
可以修改元组内的list的内容（修改元素、增加、删除、反转等）
不可以替换list为其它list或其它类型
元组的遍历
同列表一样，元组也可以被遍历。 可以使用while循环和for循环遍历它
while循环
for循环
结果：
元组的特点
经过上述对元组的学习，可以总结出列表有如下特点： 可以容纳多个数据
可以容纳不同类型的数据（混装）
数据是有序存储的（下标索引）
允许重复数据存在 不可以修改（增加或删除元素等）
支持for循环
多数特性和list一致，不同点在于不可修改的特性。
总结：
1. 元组的定义方式： (元素, 元素, 元素, ......)
2. 元组的操作方法：
3. 元组的注意事项： 不可修改内容（可以修改内部list的内部元素）
4. 元组的特点： 和list基本相同（有序、任意数量元素、允许重复元素），唯一不同在于不可修改。 支持for循环
数据容器：dict(字典、映射)
Python中字典和生活中字典十分相像：
生活中的字典
【字】：【含义】
【字】：【含义】
可以按【字】找出对应的【含义】
Python中的字典
Key: Value
Key: Value
可以按【Key】找出对应的【Value】
老师有一份名单，记录了学生的姓名和考试总成绩。
现在需要将其通过Python录入至程序中，并可以通过学生姓名检索学生的成绩。 使用字典最为合适：
可以通过Key（学生姓名），取到对应的Value（考试成绩）
所以，为什么使用字典？ 因为可以使用字典，实现用key取出Value的操作
字典的定义
字典的定义，同样使用{}，不过存储的元素是一个个的：键值对，如下语法：
使用{}存储原始，每一个元素是一个键值对
每一个键值对包含Key和Value（用冒号分隔）
键值对之间使用逗号分隔 Key和Value可以是任意类型的数据（key不可为字典）
Key不可重复，重复会对原有数据覆盖
前文中记录学生成绩的需求，可以如下记录：
字典数据的获取
字典同集合一样，不可以使用下标索引 但是字典可以通过Key值来取得对应的Value
字典的嵌套
字典的Key和Value可以是任意数据类型（Key不可为字典） 那么，就表明，字典是可以嵌套的 需求如下：记录学生各科的考试信息
代码：
优化一下可读性，可以写成：
嵌套字典的内容获取，如下所示：
总结：
1. 为什么使用字典 字典可以提供基于Key检索Value的场景实现 就像查字典一样
2. 字典的定义语法
3. 字典的注意事项 键值对的Key和Value可以是任意类型（Key不可为字典） 字典内Key不允许重复，重复添加等同于覆盖原有数据 字典不可用下标索引，而是通过Key检索Value
字典的常用操作
新增元素
语法：字典[Key] = Value，结果：字典被修改，新增了元素
更新元素
语法：字典[Key] = Value，结果：字典被修改，元素被更新
注意：字典Key不可以重复，所以对已存在的Key执行上述操作，就是更新Value值
删除元素
语法：字典.pop(Key)，结果：获得指定Key的Value，同时字典被修改，指定Key的数据被删除
清空字典
语法：字典.clear()，结果：字典被修改，元素被清空
获取全部的key
语法：字典.keys()，结果：得到字典中的全部Key
遍历字典
语法：for key in 字典.keys()
注意：字典不支持下标索引，所以同样不可以用while循环遍历
计算字典内的全部元素（键值对）数量
语法：len(字典)
结果：得到一个整数，表示字典内元素（键值对）的数量
字典的常用操作总结
编号 | 操作 | 说明 |
1 | 字典[Key] | 获取指定Key对应的Value值 |
2 | 字典[Key] = Value | 添加或更新键值对 |
3 | 字典.pop(Key) | 取出Key对应的Value并在字典内删除此Key的键值对 |
4 | 字典.clear() | 清空字典 |
5 | 字典.keys() | 获取字典的全部Key，可用于for循环遍历字典 |
6 | len(字典) | 计算字典内的元素数量 |
经过上述对字典的学习，可以总结出字典有如下特点：
可以容纳多个数据
可以容纳不同类型的数据
每一份数据是KeyValue键值对
可以通过Key获取到Value，Key不可重复（重复会覆盖）
不支持下标索引 可以修改（增加或删除更新元素等）
支持for循环，不支持while循环
总结：
1. 字典的常用操作
2. 操作注意
新增和更新元素的语法一致，如果Key不存在即新增，如果Key存在即更新（Key不可重复）
3. 字典的特点
