python中list/tuple/dict/set的区别

python中list/tuple/dict/set的区别

　　序列是Python中最基本的数据结构。序列中的每个元素都分配一个数字 - 它的位置，或索引，第一个索引是0，第二个索引是1，依此类推。Python有6个序列的内置类型，但最常见的是列表list和元组tuple。序列都可以进行的操作包括索引，切片，加，乘，检查成员。此外，Python已经内置确定序列的长度以及确定最大和最小的元素的方法。列表是最常用的Python数据类型，它可以作为一个方括号内的逗号分隔值出现。列表的数据项不需要具有相同的类型，创建一个列表，只要把逗号分隔的不同的数据项使用方括号括起来即可。

1、list 列表

　　python内置的数据类型，有序集合，随时增删。包含的数据类型可以不同：整数、浮点数、字符串、list、tuple、dict、set、bool、空值、常量

list1=[1.2, 2.1, 3, 3.2, 5, 'a', (2, 2, 3), [1.2, 2], {1: 2, 2: 3}, set([2, 3, 2.2]), 3.14, None]

空的列表：list1=[]; list2=list()

函数：len()、append()、remove()移除列表中某个值的第一个匹配项、insert()、pop()、sort()、del、list()、reverse()、index()从列表中找出某个值第一个匹配项的索引位置、count()统计某个元素在列表中出现的次数、extend()在列表末尾一次性追加另一个序列中的多个值（用新列表扩展原来的列表）

删除：del list1[0]

元祖转换为列表：tuple-->list  list(tuple)

append(value)把元素添加到末尾、insert(i,value)把元素添加到任意位置；pop(）删除末尾元素、pop(i)删除指定位置的元素、remove(value)直接删除某个元素值；list1.sort()对元素进行排序

取值：list1[0]、list1[4:]、list1[:-4]、list1[2:-3]

嵌套：list里面可以嵌套list从而形成类似于二维、三维、多维数组的东东，list1[1][2]/list1[2][3][3][5]……

修改：修改某个位置元素的值 list1[i]=value

2、tuple 元祖

　　python内置的数据类型，有序列表，一旦初始化，无法修改。tuple不可变，所以代码更安全。包含的数据类型可以不同：整数、浮点数、字符串、list、tuple、dict、set、bool、空值、常量

空的元祖：tuple1=(); tuple2=tuple()

函数：len()、del 删除整个元祖、tuple()把列表转换为元祖/append()、remove()、insert()、pop()、sort(）

取值：tuple1[0]、tuple1[-1]、tuple1[3:]、tuple1[:-1]、tuple1[2:-2]

表示：空的tuple1=()；一个元素tuple1=(2,)后面跟着一个逗号

虽然tuple不可变，但是它里面的list、dict、set是可以变的

创建：tup1 = ('physics', 'chemistry', 1997, 2000); tup2 = (1, 2, 3, 4, 5 ); tup3 = "a", "b", "c", "d";

运算符：(1, 2, 3) + (4, 5, 6)、('Hi!',) * 4、3 in (1, 2, 3)、for x in (1, 2, 3): print x,

3、dict 词典  d={'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85}

python内置，键值对（key-value）方式存储，查找速度快；dict的key必须是不可变对象（字符串、数字、元祖）；value包含的数据类型可以不同：整数、浮点数、字符串、list、tuple、dict、set、bool、空值、常量

空的词典：dict1={}; dict2=dict()

函数：len()、get()、pop()、del、has_key()、items()、keys()、values()、update()、append()、remove()、insert()、sort(）

取值：d['Michael']

赋值：d['Michael']=100

添加：d['Jim']=22

删除：pop('Tracy'); del d['Jim']；del d

判断key是否存在：'Tracy' in d; d.get('Tracy')如果key不存在，返回None; d.get('Tracy', value) 如果key不存在,返回自己指定的value

和list比较，dict有以下几个特点：

1. 查找和插入的速度极快，不会随着key的增加而增加；
2. 需要占用大量的内存，内存浪费多。

而list相反：

1. 查找和插入的时间随着元素的增加而增加；
2. 占用空间小，浪费内存很少。

所以，dict是用空间来换取时间的一种方法。

dict可以用在需要高速查找的很多地方，在Python代码中几乎无处不在，正确使用dict非常重要，需要牢记的第一条就是dict的key必须是不可变对象。

这是因为dict根据key来计算value的存储位置，如果每次计算相同的key得出的结果不同，那dict内部就完全混乱了。这个通过key计算位置的算法称为哈希算法（Hash）。

要保证hash的正确性，作为key的对象就不能变。在Python中，字符串、整数等都是不可变的，因此，可以放心地作为key。而list是可变的，就不能作为key

4、set 无序集合、key不重复

无索引、无切片、作为一个无序的集合，set不记录元素位置或者插入点。因此，set不支持 indexing, slicing, 或其它类序列（sequence-like）的操作

set和dict类似，也是一组key的集合，但不存储value。由于key不能重复，所以，在set中，没有重复的key。

要创建一个set，需要提供一个list作为输入集合：

 s = set([1, 2, 3]):set([1,2,3])

 s = set('boy') : set(['b','o','y'])

 s = set(('cmd','pid')) ：set(['cmd','pid'])

 s = {'txt', 'png', 'jpg', 'xls', 'csv', 'zip', 'xlsx', 'gif', 'GIF'}

空的的集合:  set1 = set();

函数：pop()、add()、remove()、update()、len()、clear()、discard()、append()、insert()、sort(）

添加：add(key)、update();区别 s.add('boy'):set(['boy',1,2,3]);s.update('boy'):set(['boy','b',1,2,3,'o','y']);s.update([23,22,32])添加多项

删除：remove(key)删除指定位置的元素,如果不存在，引发KeyError；pop()删除并且返回集合“s”中的一个不确定的元素, 如果为空则引发 KeyError；clear()删除所有元素；s.discard(x),如果在 set “s”中存在元素 x, 则删除

交集：set1 & set2 (set1.intersection(set2))两个set的共有元素

并集： set1 | set2 （set1.union(set2)）两个set的元素相加后去重

差集：set1 - set2 (set1.difference(set2)) 集合set1去除和和集合set2相同的部分

对称差集：set1^set2 (set1.symmetric_difference(set2))项在set1或set2中，但不会同时出现在二者中

操作：key in set1; key not in set1 ；for key in set1;

　　　set1.issubset(set2)等价于set1<=set2 : 测试set1中的每一个元素是否都在set2中

　　　set1.issuperset(set2)等价于set1>=set2 : 测试set2中的每一个元素是否都在set1中　

　　　s.copy()  返回 set “s”的一个浅复制  

set和dict的唯一区别仅在于没有存储对应的value，但是，set的原理和dict一样，所以，同样不可以放入可变对象，因为无法判断两个可变对象是否相等，也就无法保证set内部“不会有重复元素”。把list放入set，会报错。

重复元素在set中自动被过滤。

应用示例：怎么去除海量列表里重复元素：

a = [11,22,33,44,11,22] 

a = list(set(a)) :  [33, 11, 44, 22] 

 

总结：1、list、tuple是有序列表；dict、set是无序列表

　　   2、list元素可变、tuple元素不可变

　　   3、dict和set的key值不可变，唯一性

　　   4、set只有key没有value

　　   5、set的用途：去重、并集、交集等

　　   6、list、tuple：+、*、索引、切片、检查成员等

　　　7、dict查询效率高，但是消耗内存多；list、tuple查询效率低、但是消耗内存少

 

再议不可变对象

在Python中，字符串、整数等都是不可变的，因此，可以放心地作为key。而list是可变的，就不能作为key。

为什么要设计str、None这样的不变对象呢？因为不变对象一旦创建，对象内部的数据就不能修改，这样就减少了由于修改数据导致的错误。此外，由于对象不变，多任务环境下同时读取对象不需要加锁，同时读一点问题都没有。我们在编写程序时，如果可以设计一个不变对象，那就尽量设计成不变对象。