数据容器入门

数据容器是一种可以容纳多份数据的Python数据类型，每一份数据称为一个元素。

根据不同的特点，如是否支持重复元素、是否可修改、是否有序等，Python中的数据容器分为以下五类：

• 列表（list）
• 元组（tuple）
• 字符串（str）
• 集合（set）
• 字典（dict）

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数据容器：list（列表）

列表的定义

• 列表使用[]定义，元素之间用逗号隔开。
• 列表可以存储多个数据，支持不同数据类型，也支持嵌套。

python
my_list = [1, "hello", 3.14, [2, 4, 6]]

列表的下标索引

• 列表支持正向和反向索引：
  • 正向索引从0开始递增。
  • 反向索引从-1开始递减。

python
my_list = [10, 20, 30, 40]
print(my_list[0])  # 输出10
print(my_list[-1])  # 输出40

列表的常用操作

• 添加元素：
  • append()：追加到列表尾部。
  • insert()：在指定位置插入元素。
  • extend()：将另一个容器的内容追加到列表尾部。
• 删除元素：
  • del：通过下标删除。
  • pop()：删除并返回指定下标的元素。
  • remove()：删除第一个匹配的元素。
• 其他操作：
  • clear()：清空列表。
  • count()：统计元素出现次数。
  • index()：查找元素的下标。

列表的特点

• 支持多个元素，可容纳不同类型的元素。
• 数据有序，支持下标索引。
• 允许重复数据。
• 可修改（增加、删除、修改元素）。

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数据容器：tuple（元组）

元组的定义

• 元组使用()定义，元素之间用逗号隔开。
• 元组一旦定义完成，不可修改。

python
my_tuple = (1, "hello", 3.14)

元组的操作

• index()：查找元素的下标。
• count()：统计元素出现次数。
• len()：统计元组内的元素个数。

元组的特点

• 支持多个元素，可容纳不同类型的元素。
• 数据有序，支持下标索引。
• 允许重复数据。
• 不可修改。

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数据容器：str（字符串）

字符串的定义

• 字符串是字符的容器，使用双引号"或单引号'定义。

python
my_str = "hello"

字符串的常用操作

• 查找与替换：
  • index()：查找子字符串的下标。
  • replace()：替换子字符串（返回新字符串）。
• 分割与规整：
  • split()：按指定分隔符分割字符串（返回列表）。
  • strip()：去除首尾空格或指定字符。
• 统计：
  • count()：统计子字符串出现次数。
  • len()：统计字符串长度。

字符串的特点

• 只能存储字符。
• 数据有序，支持下标索引。
• 不可修改。
• 支持for循环遍历。

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数据容器：set（集合）

集合的定义

• 集合使用{}定义，元素之间用逗号隔开。
• 集合内的元素自动去重且无序。

python
my_set = {1, 2, 3, 4, 4}
print(my_set)  # 输出 {1, 2, 3, 4}

集合的常用操作

• 添加与删除：
  • add()：添加元素。
  • remove()：删除指定元素。
  • pop()：随机删除并返回一个元素。
  • clear()：清空集合。
• 集合运算：
  • difference()：计算差集。
  • union()：合并两个集合。
  • intersection()：计算交集。

集合的特点

• 支持多个元素，可容纳不同类型的元素。
• 数据无序，不支持下标索引。
• 不允许重复数据。
• 可修改（增加、删除元素）。

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数据容器：dict（字典）

字典的定义

• 字典使用{}定义，每个元素是一个键值对（key:value），键值对之间用逗号隔开。

python
my_dict = {"name": "Tom", "age": 25, "score": 95}

字典的常用操作

• 访问与修改：
  • my_dict[key]：通过键访问值。
  • my_dict[key] = value：添加或更新键值对。
• 删除：
  • pop(key)：删除指定键值对并返回值。
  • clear()：清空字典。
• 遍历：
  • keys()：获取所有键。
  • values()：获取所有值。
  • items()：获取所有键值对。

字典的特点

• 支持多个元素，可容纳不同类型的元素。
• 数据无序，不支持下标索引。
• 键不可重复，值可以重复。
• 可修改（增加、删除、更新键值对）。

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数据容器的通用操作

遍历

• 所有数据容器都支持for循环遍历。
• 列表、元组、字符串支持while循环遍历，集合和字典不支持。

统计功能

• len()：统计容器内元素个数。
• max()：返回容器内的最大元素。
• min()：返回容器内的最小元素。

类型转换

• list()：将容器转换为列表。
• tuple()：将容器转换为元组。
• set()：将容器转换为集合。
• str()：将容器转换为字符串。

排序

• sorted()：对容器进行排序，返回一个列表。

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数据容器对比总结

数据容器	支持下标索引	支持重复元素	可修改性	数据有序	使用场景
列表	是	是	是	是	可修改、可重复的数据存储
元组	是	是	否	是	不可修改、可重复的数据存储
字符串	是	是	否	是	字符序列存储
集合	否	否	是	否	去重数据存储
字典	否	否	是	否	通过键检索值的存储