Python3 数据结构

列表是一种可变的序列类型，可以存储任意类型的元素。列表使用方括号 [] 来表示。

创建列表

my_list = [1, 2, 3]
print(my_list)  # 输出：[1, 2, 3]

访问列表中的元素

my_list = ['a', 'b', 'c', 'd']
print(my_list[0])  # 输出：'a'
print(my_list[-1])  # 输出：'d'

修改列表中的元素

my_list = ['a', 'b', 'c', 'd']
my_list[0] = 'z'
print(my_list)  # 输出：['z', 'b', 'c', 'd']

添加元素

使用 append() 方法

my_list = ['a', 'b', 'c']
my_list.append('d')
print(my_list)  # 输出：['a', 'b', 'c', 'd']

使用 insert() 方法

my_list = ['a', 'b', 'c']
my_list.insert(1, 'z')  # 在索引1的位置插入元素'z'
print(my_list)  # 输出：['a', 'z', 'b', 'c']

删除元素

使用 del 关键字

my_list = ['a', 'b', 'c', 'd']
del my_list[0]
print(my_list)  # 输出：['b', 'c', 'd']

使用 remove() 方法

my_list = ['a', 'b', 'c', 'd']
my_list.remove('b')
print(my_list)  # 输出：['a', 'c', 'd']

使用 pop() 方法

my_list = ['a', 'b', 'c', 'd']
last_element = my_list.pop()
print(last_element)  # 输出：'d'
print(my_list)  # 输出：['a', 'b', 'c']

列表切片

my_list = ['a', 'b', 'c', 'd', 'e']
print(my_list[1:3])  # 输出：['b', 'c']
print(my_list[:3])  # 输出：['a', 'b', 'c']
print(my_list[2:])  # 输出：['c', 'd', 'e']
print(my_list[::2])  # 输出：['a', 'c', 'e']

列表排序

使用 sort() 方法

my_list = [5, 1, 9, 3]
my_list.sort()
print(my_list)  # 输出：[1, 3, 5, 9]

# 对字符串进行排序
my_list = ['banana', 'apple', 'cherry']
my_list.sort()
print(my_list)  # 输出：['apple', 'banana', 'cherry']

使用 sorted() 函数

my_list = [5, 1, 9, 3]
sorted_list = sorted(my_list)
print(sorted_list)  # 输出：[1, 3, 5, 9]

# 对字符串进行排序
my_list = ['banana', 'apple', 'cherry']
sorted_list = sorted(my_list)
print(sorted_list)  # 输出：['apple', 'banana', 'cherry']

反向排序

my_list = [5, 1, 9, 3]
my_list.sort(reverse=True)
print(my_list)  # 输出：[9, 5, 3, 1]

# 对字符串进行反向排序
my_list = ['banana', 'apple', 'cherry']
my_list.sort(key=str.lower, reverse=True)
print(my_list)  # 输出：['cherry', 'banana', 'apple']

列表推导式

# 将列表中的每个元素平方
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
squares = [x**2 for x in numbers]
print(squares)  # 输出：[1, 4, 9, 16, 25]

# 过滤出偶数
even_numbers = [x for x in numbers if x % 2 == 0]
print(even_numbers)  # 输出：[2, 4]

元组(Tuples)

元组是一种不可变的序列类型，可以存储任意类型的元素。元组使用圆括号 () 来表示。

创建元组

my_tuple = (1, 2, 3)
print(my_tuple)  # 输出：(1, 2, 3)

访问元组中的元素

my_tuple = ('a', 'b', 'c', 'd')
print(my_tuple[0])  # 输出：'a'
print(my_tuple[-1])  # 输出：'d'

元组不可变性

my_tuple = (1, 2, 3)
my_tuple[0] = 10  # 抛出 TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

元组解包

x, y, z = (1, 2, 3)
print(x)  # 输出：1
print(y)  # 输出：2
print(z)  # 输出：3

元组和列表之间的转换

转换为列表

my_tuple = (1, 2, 3)
my_list = list(my_tuple)
print(my_list)  # 输出：[1, 2, 3]

转换为元组

my_list = [1, 2, 3]
my_tuple = tuple(my_list)
print(my_tuple)  # 输出：(1, 2, 3)

字典(Dictionaries)

字典是一种可变的映射类型，可以存储键值对。字典使用花括号 {} 来表示。

创建字典

my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 25}
print(my_dict)  # 输出：{'name': 'Alice', 'age': 25}

访问字典中的元素

my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 25}
print(my_dict['name'])  # 输出：'Alice'
print(my_dict.get('age'))  # 输出：25

添加或修改字典中的元素

my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 25}
my_dict['gender'] = 'female'
print(my_dict)  # 输出：{'name': 'Alice', 'age': 25, 'gender': 'female'}

my_dict['age'] = 26
print(my_dict)  # 输出：{'name': 'Alice', 'age': 26, 'gender': 'female'}

删除字典中的元素

使用 del 关键字

my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 26, 'gender': 'female'}
del my_dict['age']
print(my_dict)  # 输出：{'name': 'Alice', 'gender': 'female'}

使用 pop() 方法

my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 26, 'gender': 'female'}
age = my_dict.pop('age')
print(age)  # 输出：26
print(my_dict)  # 输出：{'name': 'Alice', 'gender': 'female'}

遍历字典

遍历键

my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 26, 'gender': 'female'}
for key in my_dict:
    print(key)  # 输出：'name', 'age', 'gender'

遍历值

my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 26, 'gender': 'female'}
for value in my_dict.values():
    print(value)  # 输出：'Alice', 26, 'female'

遍历键值对

my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 26, 'gender': 'female'}
for key, value in my_dict.items():
    print(f'{key}: {value}')  # 输出：'name: Alice', 'age: 26', 'gender: female'

字典推导式

// www.javascriptcn.com code example
# 将列表中的每个元素转换为字典中的键值对
keys = ['a', 'b', 'c']
values = [1, 2, 3]
my_dict = {k: v for k, v in zip(keys, values)}
print(my_dict)  # 输出：{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

# 过滤出特定条件的键值对
my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
filtered_dict = {k: v for k, v in my_dict.items() if v % 2 == 0}
print(filtered_dict)  # 输出：{'b': 2, 'd': 4}

集合(Sets)

集合是一种无序且不重复的数据类型，可以存储任意类型的元素。集合使用大括号 {} 或 set() 函数来表示。

创建集合

my_set = {1, 2, 3}
print(my_set)  # 输出：{1, 2, 3}

# 使用 set() 函数创建集合
my_set = set([1, 2, 3])
print(my_set)  # 输出：{1, 2, 3}

添加元素

my_set = {1, 2, 3}
my_set.add(4)
print(my_set)  # 输出：{1, 2, 3, 4}

删除元素

使用 remove() 方法

my_set = {1, 2, 3, 4}
my_set.remove(3)
print(my_set)  # 输出：{1, 2, 4}

使用 discard() 方法

my_set = {1, 2, 3, 4}
my_set.discard(3)
print(my_set)  # 输出：{1, 2, 4}

集合运算

并集

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
union_set = set1.union(set2)
print(union_set)  # 输出：{1, 2, 3, 4, 5}

交集

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
intersection_set = set1.intersection(set2)
print(intersection_set)  # 输出：{3}

差集

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
difference_set = set1.difference(set2)
print(difference_set)  # 输出：{1, 2}

对称差集

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
symmetric_difference_set = set1.symmetric_difference(set2)
print(symmetric_difference_set)  # 输出：{1, 2, 4, 5}

集合推导式

# 将列表中的每个元素转换为集合中的元素
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
number_set = {x for x in numbers}
print(number_set)  # 输出：{1, 2, 3, 4, 5}

# 过滤出特定条件的元素
number_set = {x for x in range(10) if x % 2 == 0}
print(number_set)  # 输出：{0, 2, 4, 6, 8}

以上是 Python3 数据结构的详细介绍。希望这些示例和解释能帮助你更好地理解和使用 Python 中的各种数据结构。