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Python中list,tuple,dict,set的區別和用法

    Python語言簡潔明,可以用較少的程式碼實現同樣的功能。其中Python的四個內建資料型別功不可沒,即是list, tuple, dict, set。

List

在Python中List中的元素用中括號[]來表示,可以這樣定義一個List:

L = [12, 'China', 19.998]

可以看到並不要求元素的型別都是一樣的。當然也可以定義一個空的List:

L = []

Python中的List是有序的,所以要訪問List的話可以通過序號來訪問,就像是陣列的下標一樣,一樣是下標從0開始:

>>> print(L[0])
12

千萬不要越界,否則會報錯

>>> print
L[3] Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> IndexError: list index out of range

List也可以倒序訪問,通過“倒數第x個”這樣的下標來表示序號,比如-1這個下標就表示倒數第一個元素:

>>> L = [12, 'China', 19.998]
>>> print L[-1]
19.998

-4的話顯然就越界了

>>> print L[-4]

Traceback (most recent call last):
  File 
"<pyshell#2>", line 1, in <module> print L[-4] IndexError: list index out of range >>>

List通過內建的append()方法來新增到尾部,通過insert()方法新增到指定位置(下標從0開始):

>>> L = [12, 'China', 19.998]
>>> L.append('Jack')
>>> print(L)
[12, 'China', 19.998, 'Jack']
>>> L.insert(1, 3.14)
>>> print(L) [12, 3.14, 'China', 19.998, 'Jack']

通過pop()刪除最後尾部元素,也可以指定一引數刪除指定位置:

>>> L.pop()
'Jack'
>>> print(L)
[12, 3.14, 'China', 19.998]
>>> L.pop(0)
12
>>> print(L)
[3.14, 'China', 19.998]

也可以通過下標進行復制替換(即修改元素)

>>> L[1] = 'America'
>>> print L
[3.14, 'America', 19.998]

Tuple

Tuple可以看做是一種“不變”的List(即:不可修改元素),訪問也是通過下標,用小括號()表示:

>>> t = (3.14, 'China', 'Jason')
>>> print(t)
(3.14, 'China', 'Jason')

但是不能重新賦值替換,也沒有pop和insert、append方法。

>>> t[1] = 'America'
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#21>", line 1, in <module>
    t[1] = 'America'
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

可以建立空元素的tuple:

t = ()

可以建立單元素的tuple (單元素後要加一個逗號防止和宣告一個整形歧義):

t = (3.14,)

        那麼tuple這個型別到底有什麼用處呢?要知道如果你希望一個函式返回多個返回值,其實只要返回一個tuple就可以了,因為tuple裡面的含有多個值,而且是不可變的(就像是java裡面的final)。

        當然,tuple也是可變的,比如:

>>> t = (3.14, 'China', 'Jason', ['A', 'B'])
>>> print t
(3.14, 'China', 'Jason', ['A', 'B'])
>>> L = t[3]
>>> L[0] = 122
>>> L[1] = 233
>>> print t
(3.14, 'China', 'Jason', [122, 233])

        這是因為Tuple所謂的不可變指的是指向的位置不可變,因為本例子中第四個元素並不是基本型別,而是一個List型別,所以t指向的該List的位置是不變的,但是List本身的內容是可以變化的,因為List本身在記憶體中的分配並不是連續的。

Dict

        Dict是Python中非常重要的資料型別,就像它的字面意思一樣,它是個活字典,其實就是Key-Value鍵值對,類似於HashMap,可以用花括號{}通過類似於定義一個C語言的結構體那樣去定義它:

>>> d = {
    'Adam': 95,
    'Lisa': 85,
    'Bart': 59,
    'Paul': 75
}
>>> print d
{'Lisa': 85, 'Paul': 75, 'Adam': 95, 'Bart': 59}

        可以看到打印出來的結果都是Key:Value的格式,可以通過len函式計算它的長度(List,tuple也可以):

>>> len(d)
4

        可以直接通過鍵值對方式新增dict中的元素:

>>> print d
{'Lisa': 85, 'Paul': 75, 'Adam': 95, 'Bart': 59}
>>> d['Jone'] = 99
>>> print d
{'Lisa': 85, 'Paul': 75, 'Adam': 95, 'Jone': 99, 'Bart': 59}

        List和Tuple用下標來訪問內容,而Dict用Key來訪問: (字串、整型、浮點型和元組tuple都可以作為dict的key)

>>> print d['Adam']
95

        如果Key不存在,會報錯:

>>> print d['Jack']
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#40>", line 1, in <module>
    print d['Jack']
KeyError: 'Jack'

        所以訪問之前最好先查詢下key是否存在:

>>> if 'Adam' in d : print 'exist key'
exist key

        或者直接用保險的get方法:

>>> print d.get('Adam')
95
>>> print d.get('Jason')
None

        至於遍歷一個dict,實際上是在遍歷它的所有的Key的集合,然後用這個Key來獲得對應的Value:

>>> for key in d : 
        print(key, ':', d.get(key))
Lisa : 85
Paul : 75
Adam : 95
Bart : 59

Dict具有一些特點:

  • 查詢速度快。無論是10個還是10萬個,速度都是一樣的,但是代價是耗費的記憶體大。List相反,佔用記憶體小,但是查詢速度慢。這就好比是陣列和連結串列的區別,陣列並不知道要開闢多少空間,所以往往開始就會開闢一個大空間,但是直接通過下標查詢速度快;而連結串列佔用的空間小,但是查詢的時候必須順序的遍歷導致速度很慢
  • 沒有順序。Dict是無順序的,而List是有序的集合,所以不能用Dict來儲存有序集合
  • Key不可變,Value可變。一旦一個鍵值對加入dict後,它對應的key就不能再變了,但是Value是可以變化的。所以List不可以當做Dict的Key,但是可以作為Value:
>>> print d
{'Lisa': 85, 'Paul': 75, 'Adam': 95, 'Jone': 99, 'Bart': 59}
>>> d['NewList'] = [12, 23, 'Jack']
>>> print d
{'Bart': 59, 'NewList': [12, 23, 'Jack'], 'Adam': 95, 'Jone': 99, 'Lisa': 85, 'Paul': 75}
  • Key不可重複。(下面例子中添加了一個'Jone':0,但是實際上原來已經有'Jone'這個Key了,所以僅僅是改了原來的value)
>>> print d
{'Bart': 59, 'NewList': [12, 23, 'Jack'], 'Adam': 95, 'Jone': 99, 'Lisa': 85, 'Paul': 75}
>>> d['Jone'] = 0
>>> print d
{'Bart': 59, 'NewList': [12, 23, 'Jack'], 'Adam': 95, 'Jone': 0, 'Lisa': 85, 'Paul': 75}

        Dict的合併,如何將兩個Dict合併為一個,可以用dict函式:

>>> d1 = {'mike':12, 'jack':19}
>>> d2 = {'jone':22, 'ivy':17}
>>> dMerge = dict(d1.items() + d2.items())
>>> print dMerge
{'mike': 12, 'jack': 19, 'jone': 22, 'ivy': 17}

        或者

>>> dMerge2 = dict(d1, **d2)
>>> print dMerge2
{'mike': 12, 'jack': 19, 'jone': 22, 'ivy': 17}

        方法2比方法1速度快很多,方法2等同於:

>>> dMerge3 = dict(d1)
>>> dMerge3.update(d2)
>>> print dMerge
{'mike': 12, 'jack': 19, 'jone': 22, 'ivy': 17}

set

set就像是把Dict中的key抽出來了一樣,類似於一個List,但是內容又不能重複,通過呼叫set()方法建立:

>>> s = set(['A', 'B', 'C'])

就像dict是無序的一樣,set也是無序的,也不能包含重複的元素。

對於訪問一個set的意義就僅僅在於檢視某個元素是否在這個集合裡面(大小寫是敏感的。):

>>> print('A' in s)
True
>>> print('D' in s)
False

也可以通過for來遍歷:

s = set([('Adam', 95), ('Lisa', 85), ('Bart', 59)])
#tuple
for x in s:
    print(x[0],':',x[1])
>>>
Lisa : 85
Adam : 95
Bart : 59

通過add和remove來新增、刪除元素(保持不重複),新增元素時,用set的add()方法:

>>> s = set([1, 2, 3])
>>> s.add(4)
>>> print s
set([1, 2, 3, 4])

如果新增的元素已經存在於set中,add()不會報錯,但是不會加進去了:

>>> s = set([1, 2, 3])
>>> s.add(3)
>>> print s
set([1, 2, 3])

刪除set中的元素時,用set的remove()方法:

>>> s = set([1, 2, 3, 4])
>>> s.remove(4)
>>> print s
set([1, 2, 3])

如果刪除的元素不存在set中,remove()會報錯:

>>> s = set([1, 2, 3])
>>> s.remove(4)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 4

如果要判斷一個元素是否在一些不同的條件內符合,用set是最好的選擇,下面例子:

months = set(['Jan','Feb','Mar','Apr','May','Jun','Jul','Aug','Sep','Oct','Nov','Dec'])
x1 = 'Feb'
x2 = 'Sun'

if(x1 in months):
    print('x1: ok')
else:
    print('x1: error')

if(x2 in months):
    print('x2: ok')
else:
    print('x2: error')

>>>
x1: ok
x2: error