一 数据容器的对比总结

1.1 容器简单分类

数据容器可以从以下视角进行简单的分类：

• 是否支持下标索引
  • 支持：列表、元组、字符串 —— 序列类型
  • 不支持：集合、字典 —— 非序列类型
• 是否支持重复元素：
  • 支持：列表、元组、字符串 —— 序列类型
  • 不支持：集合、字典 —— 非序列类型
• 是否可以修改
  • 支持：列表、集合、字典
  • 不支持：元组、字符串

1.2 容器特点对比

	列表	元组	字符串	集合	字典
元素数量	支持多个	支持多个	支持多个	支持多个	支持多个
元素类型	任意	任意	仅字符	任意	Key: Value Key：除字典外M任意类型 Value：任意类型
下标索引	支持	支持	支持	不支持	不支持
重复元素	支持	支持	支持	不支持	不支持
可修改性	支持	不支持	不支持	支持	支持
数据有序	是	是	是	否	否
使用场景	可修改、可重复的一批数据记录场景	不可修改、可重复的一批数据记录场景	一串字符的记录场景	不可重复的数据记录场景	以Key检索Value的数据记录场景

二 数据容器的通用操作

2.1 通用操作详解

1. 访问元素：

   • 列表和元组：使用索引来访问单个元素，例如 my_list[0]。
   • 字典：通过键来访问对应的值，例如 my_dict["key"]。

   my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
   my_tuple = (10, 20, 30, 40, 50)
   my_dict = {"a": 1, "b": 2, "c": 3}print(my_list[2])  # 输出: 3
   print(my_tuple[1])  # 输出: 20
   print(my_dict["b"])  # 输出: 2
   

2. 切片操作：

   • 列表和元组：使用切片语法来获取子序列，例如 my_list[start:end]。
   • 字符串：使用切片获取子字符串，例如 my_string[start:end]。

   my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
   my_string = "Hello, World!"print(my_list[1:4])  # 输出: [2, 3, 4]
   print(my_string[7:12])  # 输出: World
   

3. 遍历元素：

   • 使用 for 循环遍历容器中的每个元素。

   my_set = {1, 2, 3, 4, 5}for item in my_set:print(item)
   # 输出:
   # 1
   # 2
   # 3
   # 4
   # 5
   

4. 长度获取：

   • 使用 len() 函数获取容器中元素的数量。

   my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
   my_dict = {"a": 1, "b": 2, "c": 3}print(len(my_list))  # 输出: 5
   print(len(my_dict))  # 输出: 3
   

5. 成员检查：

   • 使用 in 关键字检查元素是否存在于容器中。

   my_list = [1, 2, 3, 4, 5]if 3 in my_list:print("3 exists in the list")
   # 输出: 3 exists in the list
   

6. 连接/合并容器：

   • 列表和元组：使用 + 运算符来连接或合并容器。
   • 字典：使用 update() 方法来合并字典。

   list1 = [1, 2, 3]
   list2 = [4, 5, 6]merged_list = list1 + list2
   print(merged_list)  # 输出: [1, 2, 3, 4, 5, 6]

7. 复制容器：

   • 使用 copy() 方法或切片来复制列表和元组。
   • 使用 copy() 方法复制集合。
   • 使用 copy() 方法或 dict() 构造函数复制字典。

   original_list = [1, 2, 3]
   copied_list = original_list.copy()print(copied_list)  # 输出: [1, 2, 3]
   

8. 删除元素：

   • 列表和元组：使用 del 语句来删除元素，例如 del my_list[0]。
   • 字典：使用 del 语句或 pop() 方法删除键值对。

   my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
   del my_list[2]
   print(my_list)  # 输出: [1, 2, 4, 5]
   

9. 清空容器：

   • 使用 clear() 方法来清空列表、集合和字典。

   my_set = {1, 2, 3, 4, 5}
   my_set.clear()
   print(my_set)  # 输出: set()
   

10. 排序：

    • 列表：使用 sort() 方法或 sorted()或者sorted(容器, [reverse=True]) 函数来排序列表。
    • 集合：使用 sorted() 或者sorted(容器, [reverse=True]) 函数对集合进行排序。
    • 排序后都会得到列表（list）对象。

    my_list = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6]
    sorted_list = sorted(my_list)
    print(sorted_list)  # 输出: [1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9]
    

11. 查找最值：

    • 使用 max() 和 min() 函数来查找列表或元组中的最大和最小值。

    my_tuple = (10, 5, 8, 12, 3)
    max_value = max(my_tuple)
    min_value = min(my_tuple)print("Max:", max_value)  # 输出: Max: 12
    print("Min:", min_value)  # 输出: Min: 3
    

12. 列表推导、字典解析等：

    • 利用列表推导来创建新的列表。
    • 使用字典解析来创建新的字典。

    my_list = [1, 2, 3, 4, 5]
    squared_list = [num ** 2 for num in my_list]
    print(squared_list)  # 输出: [1, 4, 9, 16, 25]
    

13. 转换为其他类型：

    • 使用 list(), tuple(), set() 和 dict() 等构造函数来进行类型转换。

    my_tuple = (1, 2, 3)
    my_list = list(my_tuple)
    print(my_list)  # 输出: [1, 2, 3]
    

14. 添加/删除元素：

    • 列表：使用 append(), insert() 和 remove() 方法来添加和删除元素。
    • 集合：使用 add() 和 remove() 方法来添加和删除元素。
    • 字典：使用赋值来新增或修改键值对，使用 pop() 方法删除键值对。

2.2 通用操作总结

操作	描述
访问元素	使用索引或键来访问容器中的元素。
切片操作	使用切片语法获取子序列或子字符串。
遍历元素	使用 for 循环遍历容器中的每个元素。
长度获取	使用 len() 函数获取容器中元素的数量。
成员检查	使用 in 关键字检查元素是否存在于容器中。
连接/合并容器	使用+运算符来连接或合并容器。
复制容器	使用 copy() 方法或切片来复制容器。
删除元素	使用 del 语句来删除容器中的元素。
清空容器	使用 clear() 方法来清空容器。
排序	使用 sorted() 函数来对容器进行排序。
查找最值	使用 max() 和 min() 函数来查找容器中的最大和最小值。
列表推导、字典解析等	利用推导式来创建新的容器。
转换为其他类型	使用构造函数来进行容器类型之间的转换。