快速理解并记住Python中的可变与不可变对象
要快速理解并记住Python中的可变与不可变对象，关键在于掌握其核心区别，并对常见数据类型进行分类记忆。
核心概念：一句话理解可变与不可变
- 不可变 (Immutable) 对象：一旦创建，其值就不能被“原地”修改。任何试图修改它的操作都会创建一个全新的对象。
- 可变 (Mutable) 对象：创建之后，可以“原地”修改其值，而不会创建新的对象。
一个生动的比喻：
- 不可变对象就像一张已经写了字的纸。如果你想修改内容，你不能直接在原来的字上改，只能拿一张新纸，写上修改后的内容。原来的那张纸并没有变。
- 可变对象就像一个购物篮。你可以随时往里面添加或拿出商品，购物篮本身还是那个购物篮，只是里面的东西变了。
哪些是可变的，哪些是不可变的？
在Python中，数据类型可以分为可变和不可变两大类。
不可变数据类型 (Immutable Types):
- 数字 (Number): 包括整数 (
int)、浮点数 (float)、布尔值 (bool)。 当你执行x = 5，然后再执行x = x + 1时，并不是数字5变成了6，而是创建了一个新的值为6的对象，并让变量x指向它。 - 字符串 (String):
str类型。 任何对字符串的修改，如拼接或替换，都会返回一个全新的字符串。 - 元组 (Tuple):
tuple类型。 元组一旦创建，就不能添加、删除或修改其元素。
可变数据类型 (Mutable Types):
- 列表 (List):
list类型。 可以自由地添加、删除或修改列表中的元素。 - 字典 (Dictionary):
dict类型。 可以添加、删除或修改键值对。 - 集合 (Set):
set类型。 可以添加或删除集合中的元素。
快速记忆方法
- 记住基础类型是不可变的：数字和字符串，这些最基本、最常用的数据单元，都是不可变的。
- 通过符号区分容器类型：
- 圆括号
()包围的 元组 (Tuple) 是不可变的。可以记作“圆滑，已经是经历社会毒打后的最终形态，不会再改变了”。 - 方括号
[]包围的 列表 (List) 和花括号{}包围的 字典 (Dict) / 集合 (Set) 都是可变的。可以记作“有棱有角，方便改变”。
- 圆括号
- 理解“原地修改”：可变类型的操作，如
list.append()、dict['key'] = 'value'，都是在对象本身上进行修改，不会改变对象的内存地址。而对不可变类型的操作，实际上是生成了新的对象。
总结表格：
| 数据类型 | 可变性 | 英文名称 | 示例 |
|---|---|---|---|
| 数字 | 不可变 | int, float, bool | 10, 3.14, True |
| 字符串 | 不可变 | str | "hello" |
| 元组 | 不可变 | tuple | (1, 2, 3) |
| 列表 | 可变 | list | `` |
| 字典 | 可变 | dict | {'a': 1} |
| 集合 | 可变 | set | {1, 2, 3} |
理解可变与不可变的重要性
- 函数参数传递：当函数参数是不可变对象时，函数内部的修改不会影响到函数外部的原始对象。 而当参数是可变对象时，函数内部的修改会直接影响到外部的原始对象。
- 性能：在需要频繁修改数据的场景下，使用可变类型通常更高效，因为它避免了重复创建新对象的开销。
- 作为字典的键：只有不可变对象（如字符串、数字、元组）才能作为字典的键，因为键的值必须是唯一的且不能改变。
通过以上方法，你可以快速建立起对Python中可变与不可变对象的清晰认识，并在实际编程中做出正确的选择。