【Python学习】元组、列表、集合、字典的各种用法大全

原创已于 2025-06-30 15:18:43 修改 · 990 阅读

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于 2025-06-29 18:00:03 首次发布

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【Python学习】元组、列表、集合、字典的各种用法大全

1. Tuple (元组)

元组是不可变的数据结构，一旦创建就不能修改。

创建

t = (1, 2, 3)  # 创建一个元组
t_single = (1,)  # 单个元素的元组需要加逗号

访问

print(t[0])  # 访问第一个元素
print(t[-1])  # 访问最后一个元素

切片

print(t[1:3])  # 从第2个到第3个元素（不包括第4个元素）

元组方法

count(x)：返回 x 在元组中出现的次数
index(x)：返回 x 在元组中的索引位置（如果不存在会抛出异常）

t = (1, 2, 3, 1)
print(t.count(1))  # 2
print(t.index(2))  # 1

元组的优点

性能：由于不可变，元组的创建和访问比列表稍微高效。
用于作为字典的键：由于不可变性，元组可以作为字典的键。

2. List (列表)

列表是可变的、有序的集合，可以存储任意类型的元素。

创建

l = [1, 2, 3, 'a', True]

访问

print(l[1])  # 访问第二个元素
print(l[-1])  # 访问最后一个元素

切片

print(l[1:3])  # 获取第二到第三个元素

常见操作

append(x)：在列表末尾添加元素
insert(i, x)：在索引 i 位置插入元素 x
extend(iterable)：扩展列表，将 iterable 中的所有元素添加到列表末尾
remove(x)：删除第一个匹配的元素 x
pop(i)：移除并返回索引 i 位置的元素（默认为最后一个元素）
index(x)：返回元素 x 在列表中的索引
count(x)：返回元素 x 在列表中出现的次数
sort()：排序列表
reverse()：反转列表
clear()：清空列表

l = [1, 2, 3]
l.append(4)  # [1, 2, 3, 4]
l.insert(1, 10)  # [1, 10, 2, 3, 4]
l.remove(10)  # [1, 2, 3, 4]
l.pop(2)  # [1, 2, 4]
l.sort()  # [1, 2, 4]

列表的优点

列表是最常用的数据结构，灵活且功能丰富。
支持动态大小调整。

3. Set (集合)

集合是无序且不重复的元素集合。它主要用于去重和测试成员关系。

创建

s = {1, 2, 3, 4}
empty_set = set()  # 空集合

添加和删除元素

s.add(5)  # 添加元素
s.remove(3)  # 删除指定元素（如果元素不存在会抛出 KeyError）
s.discard(4)  # 删除指定元素，如果不存在不会抛错

集合常用操作

union()：返回两个集合的并集
intersection()：返回两个集合的交集
difference()：返回集合的差集
issubset()：判断一个集合是否为另一个集合的子集
issuperset()：判断一个集合是否为另一个集合的超集
isdisjoint()：判断两个集合是否没有交集

s1 = {1, 2, 3}
s2 = {3, 4, 5}

print(s1.union(s2))  # {1, 2, 3, 4, 5}
print(s1.intersection(s2))  # {3}
print(s1.difference(s2))  # {1, 2}

集合的优点

集合中没有重复元素，适合去重。
可以快速判断元素是否存在。

字典（dict）是 Python 中最常用的数据结构之一，它是一个无序的、可变的键值对集合。每个键（key）都映射到一个值（value）。字典的键必须是不可变类型（如字符串、整数、元组等），而值可以是任意类型。

4. Dictionary (字典)

字典是由键值对组成的集合，常用于存储需要通过键访问值的场景。

创建字典

d = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'job': 'engineer'}
empty_dict = {}  # 空字典

你也可以通过 dict() 函数创建字典：

d = dict(name='Alice', age=25, job='engineer')

访问字典中的值

print(d['name'])  # 访问键 'name' 对应的值
print(d.get('age'))  # 使用 get() 方法访问键 'age' 对应的值

如果访问的键不存在，get() 返回 None，而直接使用 [] 会抛出 KeyError 异常。

print(d.get('address', 'Not Found'))  # 如果键不存在，返回默认值

修改字典中的值

d['age'] = 26  # 修改已有的键对应的值
d['address'] = 'New York'  # 添加新的键值对

删除字典中的元素

del 语句：删除指定键的键值对
pop(key)：删除指定键的键值对并返回其值
popitem()：删除并返回字典中的一对键值对（随机选择）

del d['job']  # 删除键 'job' 和它对应的值
print(d.pop('address'))  # 删除 'address' 并返回它的值

字典的方法

keys()：返回字典中所有的键
values()：返回字典中所有的值
items()：返回字典中的所有键值对（作为元组的集合）
update()：更新字典，添加新键值对或修改已有的键值对
clear()：清空字典

print(d.keys())  # 返回字典中的所有键
print(d.values())  # 返回字典中的所有值
print(d.items())  # 返回字典中的所有键值对

d.update({'job': 'developer', 'city': 'Beijing'})  # 更新字典
print(d)

d.clear()  # 清空字典

字典的遍历

你可以遍历字典的键、值或键值对：

# 遍历字典的键
for key in d:
    print(key)

# 遍历字典的值
for value in d.values():
    print(value)

# 遍历字典的键值对
for key, value in d.items():
    print(f"{key}: {value}")

字典的优点

字典是通过键值对存储数据的，因此可以根据键快速查找值，时间复杂度为 O(1)。
字典中的键是唯一的，适用于需要快速查找、更新、删除的场景。
对于需要快速访问大量数据并且能够通过唯一标识符（键）索引的数据集，字典是最优选择。

示例代码

# 创建字典
person = {'name': 'Bob', 'age': 30, 'job': 'teacher'}

# 访问字典
print(person['name'])  # 输出: Bob
print(person.get('age'))  # 输出: 30
print(person.get('salary', 'Not Available'))  # 输出: Not Available

# 修改字典
person['age'] = 31
person['address'] = 'London'

# 删除元素
del person['job']
removed_value = person.pop('address')

# 遍历字典
for key, value in person.items():
    print(f"{key}: {value}")