Python容器類型之列表/字典/元組/集合方式
更新時(shí)間:2025年03月18日 16:17:35 作者:Yant224
這篇文章主要介紹了Python容器類型之列表/字典/元組/集合方式,具有很好的參考價(jià)值,希望對大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教
1. 列表(List) - 有序可變序列
1.1 基本特性
- 有序排列:元素按插入順序存儲
- 可變類型:支持原地修改
- 允許重復(fù):可存儲相同值的元素
- 異構(gòu)數(shù)據(jù):可混合不同類型元素
# 創(chuàng)建方式 fruits = ['apple', 'banana', 'cherry'] numbers = list(range(1, 6)) # [1,2,3,4,5] mixed = [1, 'text', True, 3.14] # 混合類型
1.2 核心操作
操作 | 示例 | 說明 |
---|---|---|
索引訪問 | fruits[0] → ‘apple’ | 支持負(fù)數(shù)索引(-1表最后) |
切片操作 | numbers[1:3] → [2,3] | 含頭不含尾 |
添加元素 | fruits.append(‘orange’) | 末尾追加 |
插入元素 | fruits.insert(1, ‘mango’) | 指定位置插入 |
刪除元素 | del fruits[2] | 刪除指定索引元素 |
列表推導(dǎo)式 | [x**2 for x in numbers] | 快速生成新列表 |
1.3 應(yīng)用場景
- 數(shù)據(jù)收集與批量處理
- 實(shí)現(xiàn)棧/隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
- 臨時(shí)存儲計(jì)算結(jié)果
- CSV文件行記錄處理
2. 字典(Dict) - 鍵值對映射
2.1 基本特性
- 鍵值對存儲:{key: value} 結(jié)構(gòu)
- 無序排列(Python 3.7+ 保持插入順序)
- 鍵必須可哈希(不可變類型)
- 快速查找:O(1)時(shí)間復(fù)雜度
# 創(chuàng)建方式 person = {'name': 'Alice', 'age': 25} scores = dict(math=90, english=85) # 關(guān)鍵字創(chuàng)建 empty_dict = {} # 空字典
2.2 核心操作
操作 | 示例 | 說明 |
---|---|---|
獲取值 | person[‘name’] → ‘Alice’ | KeyError處理建議用get() |
添加/修改 | person[‘gender’] = ‘female’ | 自動新增或更新 |
刪除鍵 | del person[‘age’] | 刪除指定鍵 |
遍歷鍵值對 | for k, v in person.items(): | 同時(shí)獲取鍵值 |
字典推導(dǎo)式 | {k:v*2 for k,v in d.items()} | 快速生成新字典 |
2.3 應(yīng)用場景
- 配置文件存儲
- JSON數(shù)據(jù)處理
- 緩存系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
- 數(shù)據(jù)庫記錄表示
3. 元組(Tuple) - 不可變序列
3.1 基本特性
- 不可變類型:創(chuàng)建后不能修改
- 有序排列:類似列表
- 可哈希:可用作字典鍵
- 性能優(yōu)化:比列表更節(jié)省內(nèi)存
# 創(chuàng)建方式 colors = ('red', 'green', 'blue') single_element = (42,) # 注意逗號 coordinates = tuple([1.2, 3.4])
3.2 核心應(yīng)用
- 函數(shù)多返回值封裝
- 保護(hù)數(shù)據(jù)不被修改
- 字典鍵值存儲
- 格式化字符串參數(shù)
4. 集合(Set) - 唯一元素容器
4.1 基本特性
- 無序排列:無索引概念
- 元素唯一:自動去重
- 可變類型:可增刪元素
- 數(shù)學(xué)運(yùn)算:支持交/并/差集
# 創(chuàng)建方式 vowels = {'a', 'e', 'i', 'o', 'u'} numbers = set([1,2,3,2,1]) # {1,2,3} empty_set = set() # 注意不能用 {}
4.2 核心操作
操作 | 示例 | 說明 |
---|---|---|
添加元素 | vowels.add(‘y’) | 新增元素 |
移除元素 | vowels.remove(‘i’) | KeyError需處理 |
集合運(yùn)算 | set1|set2 → 并集 | 支持 &交集 -差集 |
成員檢測 | ‘a’ in vowels → True | 快速判斷存在性 |
5. 容器對比總結(jié)
特性 | 列表 | 字典 | 元組 | 集合 |
---|---|---|---|---|
有序性 | ? | ?/?* | ? | ? |
可變性 | ? | ? | ? | ? |
元素重復(fù) | 允許 | 鍵唯一 | 允許 | 元素唯一 |
查找速度 | O(n) | O(1) | O(n) | O(1) |
典型應(yīng)用 | 數(shù)據(jù)收集 | 鍵值映射 | 數(shù)據(jù)保護(hù) | 去重/運(yùn)算 |
*注:Python 3.7+ 字典保持插入順序
6. 嵌套使用案例
6.1 列表字典組合
students = [ {'name': 'Alice', 'scores': [85, 92, 78]}, {'name': 'Bob', 'scores': [76, 88, 95]} ] # 計(jì)算平均分 for student in students: avg = sum(student['scores']) / len(student['scores']) print(f"{student['name']} 平均分:{avg:.1f}")
6.2 字典值存儲集合
department = { 'sales': {'Alice', 'Bob', 'Charlie'}, 'dev': {'David', 'Eve'} } # 合并所有部門成員 all_members = set() for members in department.values(): all_members.update(members)
7. 性能優(yōu)化建議
- 列表 vs 集合查找:
# 列表查找(O(n)) if target in big_list: ... # 轉(zhuǎn)換為集合查找(O(1)) if target in set(big_list): ...
字典鍵設(shè)計(jì):
- 使用不可變類型作為鍵
- 優(yōu)先選擇簡單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
選擇合適容器:
- 需要順序 → 列表/元組
- 快速查找 → 字典/集合
- 數(shù)據(jù)不可變 → 元組
- 元素唯一 → 集合
8. 進(jìn)階技巧
生成器表達(dá)式:節(jié)省內(nèi)存處理大數(shù)據(jù)
sum(x**2 for x in range(1000000))
collections模塊:
defaultdict
:自動初始化字典值Counter
:快速元素計(jì)數(shù)deque
:高效雙端隊(duì)列
*注:掌握這些容器類型的特點(diǎn)和適用場景,將顯著提升Python編程效率和代碼質(zhì)量。
總結(jié)
以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn),希望能給大家一個(gè)參考,也希望大家多多支持腳本之家。
相關(guān)文章
用python實(shí)現(xiàn)一個(gè)文件搜索工具
大家好,本篇文章主要講的是用python實(shí)現(xiàn)一個(gè)搜索工具,感興趣的同學(xué)趕快來看一看吧,對你有幫助的話記得收藏一下2022-01-01python取均勻不重復(fù)的隨機(jī)數(shù)方式
今天小編就為大家分享一篇python取均勻不重復(fù)的隨機(jī)數(shù)方式,具有很好的參考價(jià)值,希望對大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧2019-11-11python實(shí)現(xiàn)模擬按鍵,自動翻頁看u17漫畫
這篇文章主要介紹了python實(shí)現(xiàn)模擬按鍵,自動翻頁看u17漫畫,十分簡單實(shí)用,需要的朋友可以參考下2015-03-03