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python中list ,tuple,dict,set的關係以及不可變物件解釋(圖文詳解)

list

1.list可以放進tuple (易知)

2.list可以放入dict作為value,但不可以作為key

>>> key = [1, 2, 3]
>>> d[key] = 'a list'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'

3.list不可以放入set,如:

>>> l = [1,2,3]
>>> s = set([2,3,4])
>>> s.add(l)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'


但是可以用為輸入集合如:

>>> s = set([1, 2, 3])
>>> s
{1, 2, 3}

4.list可以放入list(易知)

tuple

1.tuple可以放入list (易知)

2.tuple可以放入dict作為key,同時可以作為value(只有不含list,tuple,set,dict的tuple可以當為key)

>>> t = (1,2,3)
>>> d = {'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85}
>>> d[t] = 90
>>> d
{'Tracy': 85, 'Bob': 75, 'Michael': 95, (1, 2, 3): 90}

3.tuple可以放入set (只有不含list,tuple,set,dict的tuple可以放進set)

>>> c = (1,[2,3])
>>> s = set([2,3,4])

>>> s.add(c)

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'

4.tuple可以放入tuple(易知)

dict

1.dict可以放入tuple

>>> d = {'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85}
>>> t = (1,2,d)
>>> t
(1, 2, {'Tracy': 85, 'Bob': 75, 'Michael': 95})

2.dict可以放入list

>>> d = {'Michael': 95, 'Bob': 75}
>>> l =[1,2,d]
>>> l
[1, 2, {'Bob': 75, 'Michael': 95}]

3.dict不可放入set  

>>> d = {'Michael': 95, 'Bob': 75}
>>> s = set([1,2,3])
>>> s.add(d)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'dict'

4.dict可以放入dict作為value,但不可以作為key

>>> d = {'Michael': 95, 'Bob': 75}
>>> di = {'chael': 45, 'ob': 5}
>>> di['chael'] = d
>>> di
{'chael': {'Bob': 75, 'Michael': 95}, 'ob': 5}
>>> di[d] = 40
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'dict'

set

1.set可以放入tuple

>>> s = set([1,2,3])
>>> t = (3,4,s)
>>> t
(3, 4, {1, 2, 3})

2.set可以放入list(易知)

3.set可以放入dict作為value,但不可以作為key

>>> s = set([1,2,3])
>>> di = {'chael': 45, 'ob': 5}
>>> di[s] = 67
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'set'

4.set不可以放入set

>>> s = set([1,2,3])
>>> s1 = set([5,6])
>>> s.add(s1)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'set'

conclusion

總結一下:

1.list可存放:tuple、dict、set、list

2.tuple可存放:list、dict、set、tuple

3.set可存放:tuple (不含list,tuple,set,dict的tuple)

4.dict的key可存放:tuple (不含list,tuple,set,dict的tuple)

5.dict的value可存放:list、tuple、set、dict

幾個概念

  • tuple的“不變”

    看一個“可變的”tuple:

    >>> t = ('a', 'b', ['A', 'B'])
    >>> t[2][0] = 'X'
    >>> t[2][1] = 'Y'
    >>> t
    ('a', 'b', ['X', 'Y'])
    

    這個tuple定義的時候有3個元素,分別是'a''b'和一個list。不是說tuple一旦定義後就不可變了嗎?怎麼後來又變了?

    我們先看看定義的時候tuple包含的3個元素:

    tuple-0

    當我們把list的元素'A''B'修改為'X''Y'後,tuple變為:

    tuple-1

    表面上看,tuple的元素確實變了,但其實變的不是tuple的元素,而是list的元素。tuple一開始指向的list並沒有改成別的list,所以,tuple所謂的“不變”是說,tuple的每個元素,指向永遠不變。即指向'a',就不能改成指向'b',指向一個list,就不能改成指向其他物件,但指向的這個list本身是可變的!

    理解了“指向不變”後,要建立一個內容也不變的tuple怎麼做?那就必須保證tuple的每一個元素本身也不能變

  • 不可變物件

    str是不變物件,而list是可變物件。要記住:dict和set中的key都是不可變物件!

    對於可變物件,比如list,對list進行操作,list內部的內容是會變化的,比如:

    >>> a = ['c', 'b', 'a']
    >>> a.sort()
    >>> a
    ['a', 'b', 'c']
    

    而對於不可變物件,比如str,對str進行操作呢:

    >>> a = 'abc'
    >>> a.replace('a', 'A')
    'Abc'
    >>> a
    'abc'
    

    雖然字串有個replace()方法,也確實變出了'Abc',但變數a最後仍是'abc',應該怎麼理解呢?

    我們先把程式碼改成下面這樣:

    >>> a = 'abc'
    >>> b = a.replace('a', 'A')
    >>> b
    'Abc'
    >>> a
    'abc'
    

    要始終牢記的是,a是變數,而'abc'才是字串物件!有些時候,我們經常說,物件a的內容是'abc',但其實是指,a本身是一個變數,它指向的物件的內容才是'abc'

    ┌───┐                  ┌───────┐
    │ a │─────────────────>│ 'abc' │
    └───┘                  └───────┘
    

    當我們呼叫a.replace('a', 'A')時,實際上呼叫方法replace是作用在字串物件'abc'上的,而這個方法雖然名字叫replace,但卻沒有改變字串'abc'的內容。相反,replace方法建立了一個新字串'Abc'並返回,如果我們用變數b指向該新字串,就容易理解了,變數a仍指向原有的字串'abc',但變數b卻指向新字串'Abc'了:

    ┌───┐                  ┌───────┐
    │ a │─────────────────>│ 'abc' │
    └───┘                  └───────┘
    ┌───┐                  ┌───────┐
    │ b │─────────────────>│ 'Abc' │
    └───┘                  └───────┘
    

    所以,對於不變物件來說,呼叫物件自身的任意方法,也不會改變該物件自身的內容。相反,這些方法會建立新的物件並返回,這樣,就保證了不可變物件本身永遠是不可變的。