Python列表、字典、元組和集合實例分析

Python列表、字典、元組和集合實例分析

Python 是一種功能強大的編程語言，提供了多種數據結構來存儲和操作數據。其中，列表、字典、元組和集合是最常用的四種數據結構。本文將通過實例分析這四種數據結構的特點、用法以及它們之間的區別。

1. 列表（List）

列表是 Python 中最常用的數據結構之一，它是一個有序的可變序列，可以存儲任意類型的元素。

實例分析

# 創建一個列表
fruits = ['apple', 'banana', 'cherry']

# 訪問列表元素
print(fruits[0])  # 輸出: apple

# 修改列表元素
fruits[1] = 'blueberry'
print(fruits)  # 輸出: ['apple', 'blueberry', 'cherry']

# 添加元素
fruits.append('orange')
print(fruits)  # 輸出: ['apple', 'blueberry', 'cherry', 'orange']

# 刪除元素
fruits.remove('cherry')
print(fruits)  # 輸出: ['apple', 'blueberry', 'orange']

特點

• 有序：列表中的元素按照插入順序排列。
• 可變：列表中的元素可以修改、添加或刪除。
• 允許重復：列表中可以包含重復的元素。

2. 字典（Dictionary）

字典是一種無序的鍵值對集合，鍵必須是唯一的，而值可以是任意類型。

實例分析

# 創建一個字典
person = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}

# 訪問字典元素
print(person['name'])  # 輸出: Alice

# 修改字典元素
person['age'] = 26
print(person)  # 輸出: {'name': 'Alice', 'age': 26, 'city': 'New York'}

# 添加元素
person['email'] = 'alice@example.com'
print(person)  # 輸出: {'name': 'Alice', 'age': 26, 'city': 'New York', 'email': 'alice@example.com'}

# 刪除元素
del person['city']
print(person)  # 輸出: {'name': 'Alice', 'age': 26, 'email': 'alice@example.com'}

特點

• 無序：字典中的元素沒有固定的順序。
• 可變：字典中的元素可以修改、添加或刪除。
• 鍵唯一：字典中的鍵必須是唯一的，值可以重復。

3. 元組（Tuple）

元組是一種有序的不可變序列，通常用于存儲不可修改的數據。

實例分析

# 創建一個元組
coordinates = (10, 20)

# 訪問元組元素
print(coordinates[0])  # 輸出: 10

# 嘗試修改元組元素（會報錯）
# coordinates[0] = 15  # TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

# 元組解包
x, y = coordinates
print(x, y)  # 輸出: 10 20

特點

• 有序：元組中的元素按照插入順序排列。
• 不可變：元組中的元素不可修改、添加或刪除。
• 允許重復：元組中可以包含重復的元素。

4. 集合（Set）

集合是一種無序且不重復的元素集合，通常用于去重和集合運算。

實例分析

# 創建一個集合
unique_numbers = {1, 2, 3, 4, 5}

# 添加元素
unique_numbers.add(6)
print(unique_numbers)  # 輸出: {1, 2, 3, 4, 5, 6}

# 刪除元素
unique_numbers.remove(3)
print(unique_numbers)  # 輸出: {1, 2, 4, 5, 6}

# 集合運算
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
print(set1.union(set2))  # 輸出: {1, 2, 3, 4, 5}
print(set1.intersection(set2))  # 輸出: {3}

特點

• 無序：集合中的元素沒有固定的順序。
• 可變：集合中的元素可以添加或刪除。
• 不重復：集合中的元素必須是唯一的。

總結

• 列表：有序、可變、允許重復，適用于需要頻繁修改和訪問元素的場景。
• 字典：無序、可變、鍵唯一，適用于需要通過鍵快速查找值的場景。
• 元組：有序、不可變、允許重復，適用于存儲不可修改的數據。
• 集合：無序、可變、不重復，適用于去重和集合運算。

通過合理選擇和使用這些數據結構，可以大大提高代碼的效率和可讀性。