Python入门：数据结构的4种基本类型

数据结构：通俗点说，就是储存大量数据的容器。这里主要介绍Python的4种基本数据结构：列表、字典、元组、集合。

格式如下：

• 列表：list = [val1,val2,val3,val4]，用中括号；
• 字典：dict = {key1:val1,key2:val2}，大括号，且每个元素是带有冒号的key与val的对应关系组；
• 元组：tuple = (val1,val2,val3,val4)，小括号；
• 集合：set = {val1,val2,val3,val4}，大括号。

1. 列表：

list = [val1,val2,val3,val4]

列表最显著的特征是：

• 列表中每个元素都是可变的；
• 列表中的元素都是有序的，即每个元素都有一个位置；
• 列表可以容纳Python中的任何对象。

接下来看下列表的增删改查。

增：

 list = [1,'dwd',3.6]
 list.insert(0,'Python')
 print(list)

用insert方法可以实现在列表中增加元素。insert方法需要写明增加在哪个位置和增加的内容，新增元素的实际位置是在指定位置元素之前的位置；如果指定的位置不存在，默认会增加在列表末尾。

 list = [1,'dwd',3.6]
 list[0:0] = [9]
 # 【0:0】是指在list中的第1个位置插入新元素
 list[3:3] = ['a']
 # 【3:3】是指在list中的第4个位置插入新元素
 print(list)

上面说到的这两种方法都是添加单个元素，除了添加单个元素外，还可以添加多个元素，用extend方法来实现。

 list_a = [1,'dwd',3.6]
 list_b = ['Python',56,'game']
 list_a.extend(list_b)
 # extend方法用于在列表末尾一次性追加另一个列表中的多个值
 print(list_a)

删：

 list = [1,'dwd',3.6]
 list.remove('dwd')
 print(list)

删除列表中的元素除了用上面的remove方法来实现外，也可以用del关键字来声明：

 list = [1,'dwd',3.6]
 del list[0:2]
 # 【0:2】是删除第1和第2个位置的元素
 print(list)

改：

 list = [1,'dwd',3.6]
 list[2] = 7
 list[0] = 'start'
 print(list)

如果想要替换掉列表中的某个元素，可以直接给列表某位置的元素重新赋值，list[2]指list列表中的第3个元素。

查：

列表的索引与之前文章《Python入门：字符串的分片与索引、字符串的方法》中提到的字符串的索引类似，同样是分正反两种索引方式，可以从前往后，也可以从后往前索引。比如：

 list = [1,'dwd',3.6]
 print(list[1])
 # 打印第2个位置的元素
 print(list[-1])
 # 打印倒数第一个位置的元素
 print(list[:2])
 # 打印第1和第2个元素
 print(list[1:])
 # 打印第2到最后一个的元素

但如果想查看某个元素的位置，就不适合用这种方式，程序会报错。因为列表只接受用位置进行索引，不可以通过元素来查找位置。

2. 字典：

dict = {key1:val1,key2:val2}

编程世界中的很多概念都源自于生活，字典也是。这种数据结构如我们使用的字典一样，通过“名称—内容”来构建，在Python中每个元素是带有冒号的key与val的对应关系组，习惯称之为键值对。

字典的特征如下：

• 字典中的元素必须是键值对的形式；
• 键（key）不可以重复，而值（val）可以重复；
• 键不可变，无法修改；值可修改，可以是任何对象。

即使字典中有重复的键，打印出来时也只会出现一次。比如：

 dict = {'A':'art','B':'big','C':'cute','C':'cute'}
 print(dict)

接下来看下字典的增删改查。

增：

字典中没有像列表那样有一个现成的insert方法可以使用，但可以通过下面这种方式插入元素，元素默认会插入在最后一个位置。

 dict = {'A':'art','B':'big','C':'cute'}
 dict['D'] = 'dictionary'
 print(dict)

上面讲到在列表中增加多个元素时可以使用extend方法来实现，在字典中也有对应的update方法来实现添加多个元素。

 dict = {'A':'art','B':'big','C':'cute'}
 dict.update({'D':'dictionary','E':'exam'})
 print(dict)

删：

在字典中删除某元素，也可以使用del关键字。

 dict = {'A':'art','B':'big','C':'cute'}
 del dict['B']
 print(dict)

需要注意的是，虽然字典是用大括号的，但在删除时依然使用的是中括号。

改：

如果要修改字典里的元素，直接重新给键赋值即可。

 dict = {'A':'art','B':'big','C':'cute'}
 dict['B'] = 'beyond'
 print(dict)

查：

在字典中进行索引时，和删除一样，用的是中括号，中括号中存放字典的键，也就是说对字典元素进行索引时是通过键来索引的。

 dict = {'A':'art','B':'big','C':'cute'}
 dict['B']
 print(dict['B'])

之前在文章《Python入门：字符串的分片与索引、字符串的方法》中有提到过字符串的分片，在字典里，字符串是不可以进行分片的。

3. 元组

tuple = (val1,val2,val3,val4)

Python中的元组与列表类似，不同之处在于元组不可以修改，类似于稳固版的列表，因此在列表中可以使用的增删改的方法在元组中是不可以使用的，但是可以对元组中的元素进行索引，和列表类似。

 tup = (1,2,'s',7)
 print(tup[0])
 print(tup[-1])
 print(tup[1:])
 print(tup[:-2])

4. 集合

set = {val1,val2,val3,val4}

集合的概念有点接近于数学上的集合。每个集合中的元素是无序的、不重复的任何对象，我们可以通过集合去判断数据的从属关系，有时还可以通过集合把数据结构中重复的元素减掉。

集合不可以被切片也不能被索引，除了做集合运算之外，集合元素可以被添加和删除。

 set = {7,1,8,3,4,5,3}
 set.add(0)
 # 新增元素0
 set.discard(7)
 # 删除掉元素7
 print(set)
 # 打印出的集合会从小到达排列，并去重

等后面如果用到集合时，再详细展开集合的运算。

后续会介绍下数据结构的一些小技巧。

操作环境：Python版本，3.6；PyCharm版本，2016.2；电脑：Mac

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作者：杜王丹，微信公众号：杜王丹，互联网产品经理。