一、数据容器入门
1. 定义
一种可容纳多份数据的Python数据类型，每份数据为元素，元素可以是任意类型（字符串、数字、布尔等）。
2. 分类（按特性划分）
依据是否支持重复元素、是否可修改、是否有序分为5类：
list(列表)、tuple(元组)、str(字符串)、set(集合)、dict(字典)。
3. 核心优势
替代多个独立变量，实现批量存储/使用数据，简洁高效。
二、列表（list）- 可修改、有序、可重复
1. 定义
cpp
# 普通定义
name_list = ['itheima', 'itcast', 'python']
# 多类型+嵌套
my_list = ['itheima', 666, True, [1,2,3]]
# 空列表
empty_list = []
empty_list2 = list()2. 下标索引
-
正向：从
0开始递增 -
反向：从
-1开始递减 -
嵌套列表：多层下标访问
cpp
my_list = [[1,2,3], [4,5,6]]
print(my_list[0]) # 取内层第一个列表：[1,2,3]
print(my_list[0][0]) # 取内层第一个列表的第一个元素：13. 常用方法
| 方法 | 作用 | 代码示例 |
|---|---|---|
append(元素) |
尾部追加元素 | my_list.append(7) |
extend(容器) |
尾部追加另一个容器的所有元素 | my_list.extend([8,9]) |
insert(下标, 元素) |
指定下标插入元素 | my_list.insert(1, 'test') |
del 列表[下标] |
删除指定下标元素 | del my_list[0] |
pop(下标) |
删除指定下标元素并返回该元素 | val = my_list.pop(0) |
remove(元素) |
删除第一个匹配的元素 | my_list.remove(666) |
clear() |
清空列表 | my_list.clear() |
count(元素) |
统计元素出现次数 | num = my_list.count(1) |
index(元素) |
查找元素下标，找不到报错 | idx = my_list.index('itheima') |
len(列表) |
统计元素个数 | l = len(my_list) |
4. 遍历
while循环
cpp
my_list = [1,2,3,4,5]
index = 0
while index < len(my_list):
print(my_list[index])
index += 1for循环
cpp
my_list = [1,2,3,4,5]
for i in my_list:
print(i)5. 特点
-
可容纳多个元素（上限
）
-
支持多类型元素、嵌套
-
有序（有下标）、可重复
-
可修改（增/删/改元素）
三、元组（tuple）- 不可修改、有序、可重复
1. 定义
注意：单个元素必须加逗号，否则不是元组类型
cpp
# 普通定义
t1 = (1, "Hello", True)
# 单个元素
t2 = ("Hello",)
# 嵌套元组
t3 = ((1,2,3), (4,5,6))
# 空元组
t4 = ()
t5 = tuple()2. 常用方法（仅查询/统计，无修改方法）
cpp
t = (1,2,'hello',3,4,'hello')
print(t.index('hello')) # 查找下标：2
print(t.count('hello')) # 统计次数：2
print(len(t)) # 统计个数：6
print(t[2]) # 下标取值：'hello'3. 特殊修改规则
元组本身不可修改，但内部的列表可以修改（不可替换列表）
cpp
t = (1,2,['itheima','itcast'])
t[2][1] = 'best' # 合法：修改列表内元素，结果：(1,2,['itheima','best'])
# t[2] = [1,2,3] # 非法：替换列表，报错4. 遍历
同列表（while/for循环均可）
cpp
t = (1,2,3,4,5)
# for循环（推荐）
for i in t:
print(i)5. 特点
-
与列表几乎一致，唯一区别：不可修改
-
支持多类型、嵌套、有序、可重复
-
适合存储不希望被篡改的数据
四、字符串（str）- 不可修改、有序、字符专属容器
1. 本质
字符的有序容器，每个字符对应下标，仅能存储字符串类型。
2. 下标索引
同列表/元组（正向0开始，反向-1开始）
cpp
s = 'itheima'
print(s[0]) # 'i'
print(s[-1]) # 'a'3. 常用方法
| 方法 | 作用 | 代码示例 |
|---|---|---|
index(子串) |
查找子串下标，找不到报错 | s.index('the') |
replace(子串1, 子串2) |
替换所有子串1为子串2，返回新字符串 | new_s = s.replace('i', 'I') |
split(分隔符) |
按分隔符分割，返回列表 | lst = s.split('e') |
strip() |
去除首尾空格/换行符 | new_s = s.strip() |
strip(字符) |
去除首尾指定字符（按单个字符匹配） | new_s = '12itheima21'.strip('12') |
count(子串) |
统计子串出现次数 | num = s.count('i') |
len(字符串) |
统计字符个数（中文/数字/符号均算1个） | l = len(s) |
4. 遍历
同列表/元组（while/for循环均可）
cpp
s = '黑马程序员'
for c in s:
print(c)5. 特点
-
专属字符存储，仅支持字符串类型
-
有序、可重复、不可修改
-
长度无限制（取决于内存）
五、序列切片 - 列表/元组/字符串通用
1. 序列定义
内容连续、有序、支持下标索引的容器：列表、元组、字符串。
2. 切片语法
cpp
序列[起始下标:结束下标:步长]-
起始下标：留空=从头开始
-
结束下标：留空=截取到结尾（不含结束下标本身 ）
-
步长：1=逐个取，N=跳过N-1个，负数=倒序取
3. 示例
cpp
# 列表切片
lst = [1,2,3,4,5]
print(lst[1:4]) # [2,3,4]（1到3，步长1）
print(lst[::2]) # [1,3,5]（从头到尾，步长2）
print(lst[3:1:-1]) # [4,3]（倒序，3到2）
# 字符串切片（倒序常用）
s = '12345'
print(s[::-1]) # '54321'（完全倒序）
# 元组切片
t = (1,2,3,4,5)
print(t[:1:-2]) # (5,3)（倒序，尾到2，步长2）六、集合（set）- 可修改、无序、不可重复（自动去重）
1. 定义
注意 ：空集合必须用set()，{}是空字典
cpp
# 普通定义（自动去重）
s = {'黑马程序员', '传智播客', '黑马程序员'}
# 空集合
empty_s = set()2. 常用方法（无下标，不可用while遍历）
| 方法 | 作用 | 代码示例 |
|---|---|---|
add(元素) |
添加元素（重复则忽略） | s.add('itheima') |
remove(元素) |
删除元素，不存在报错 | s.remove('传智播客') |
pop() |
随机删除一个元素并返回 | val = s.pop() |
clear() |
清空集合 | s.clear() |
difference(集合2) |
取差集（本集合有，集合2无），返回新集合 | s3 = s1.difference(s2) |
difference_update(集合2) |
本集合删除与集合2的交集，修改原集合 | s1.difference_update(s2) |
union(集合2) |
取并集，返回新集合 | s3 = s1.union(s2) |
len(集合) |
统计元素个数 | l = len(s) |
3. 遍历
仅支持for循环（无序，遍历结果不固定）
cpp
s = {1,2,3,4,5}
for i in s:
print(i)4. 特点
-
可容纳多类型元素、可修改
-
无序（无下标）、不可重复（自动去重）
-
适合去重、交集/并集/差集计算
七、字典（dict）- 可修改、无序、键值对形式
1. 定义
用{}存储键值对（Key: Value） ，Key不可重复（重复会覆盖），Key不可为字典。
cpp
# 普通定义
stu_score = {'王力鸿':99, '周杰轮':88, '林俊节':77}
# 嵌套字典（值为字典）
stu_info = {
'王力鸿': {'语文':77, '数学':66},
'周杰轮': {'语文':88, '数学':86}
}
# 空字典
empty_dict = {}
empty_dict2 = dict()2. 取值
通过Key 取值，而非下标
cpp
print(stu_score['王力鸿']) # 99
print(stu_info['王力鸿']['语文']) # 773. 常用方法
| 方法 | 作用 | 代码示例 |
|---|---|---|
字典[Key] = Value |
新增/更新键值对（Key不存在=新增，存在=更新） | stu_score['张学油']=66 |
pop(Key) |
删除键值对，返回Value | val = stu_score.pop('王力鸿') |
clear() |
清空字典 | stu_score.clear() |
keys() |
获取所有Key，返回可迭代对象 | keys = stu_score.keys() |
len(字典) |
统计键值对个数 | l = len(stu_score) |
4. 遍历
仅支持for循环，默认遍历Key，可通过Key取Value
cpp
stu_score = {'王力鸿':99, '周杰轮':88, '林俊节':77}
# 遍历Key
for key in stu_score:
print(f'学生：{key}，分数：{stu_score[key]}')
# 先取所有Key再遍历（等价上式）
for key in stu_score.keys():
print(f'学生：{key}，分数：{stu_score[key]}')5. 特点
-
存储键值对，通过Key快速检索Value
-
Key唯一、不可为字典，Value可任意类型/嵌套
-
无序（无下标）、可修改
-
适合存储有映射关系的数据（如姓名-成绩、ID-信息）
八、数据容器通用操作
所有5类容器均支持以下操作，部分有专属限制（如集合/字典无下标）。
1. 通用统计
cpp
lst = [1,2,3,4,5]
s = 'itheima'
print(len(lst)) # 统计元素个数：5
print(max(s)) # 取最大元素：'t'（字符串按ASCII码比较）
print(min(lst)) # 取最小元素：12. 通用类型转换
cpp
lst = [1,2,3]
t = (4,5,6)
s = '789'
se = {1,2,3}
# 转列表
print(list(t)) # [4,5,6]
# 转元组
print(tuple(lst)) # (1,2,3)
# 转字符串
print(str(lst)) # '[1,2,3]'
# 转集合（自动去重）
print(set(lst)) # {1,2,3}3. 通用排序
python
# sorted(容器, reverse=True/False)，返回排好序的列表
lst = [5,2,9,1]
s = 'bacfe'
print(sorted(lst)) # 升序：[1,2,5,9]
print(sorted(lst, reverse=True)) # 降序：[9,5,2,1]
print(sorted(s)) # 字符串按ASCII排序：['a','b','c','e','f']4. 通用遍历
-
支持for循环：所有容器均支持
-
支持while循环：仅列表、元组、字符串（有下标）；集合、字典不支持（无下标）
九、5类数据容器核心对比
| 特性 | 列表（list） | 元组（tuple） | 字符串（str） | 集合（set） | 字典（dict） |
|---|---|---|---|---|---|
| 元素类型 | 任意 | 任意 | 仅字符 | 任意 | Key：除字典外任意；Value：任意 |
| 下标索引 | 支持 | 支持 | 支持 | 不支持 | 不支持 |
| 重复元素 | 支持 | 支持 | 支持 | 不支持 | Key不重复，Value可重复 |
| 可修改性 | 支持 | 不支持 | 不支持 | 支持 | 支持 |
| 数据有序 | 是 | 是 | 是 | 否 | 否 |
| 核心使用场景 | 可修改、可重复的批量数据 | 不可修改、可重复的批量数据 | 字符序列存储 | 数据去重、集合运算 | 键值对映射（快速检索） |
十、经典练习代码
1. 列表筛选偶数（while+for双实现）
python
# 原列表
nums = [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10]
even_lst = []
# while循环实现
index = 0
while index < len(nums):
if nums[index] % 2 == 0:
even_lst.append(nums[index])
index += 1
print(f'while筛选偶数：{even_lst}')
# for循环实现
even_lst2 = []
for i in nums:
if i % 2 == 0:
even_lst2.append(i)
print(f'for筛选偶数：{even_lst2}')2. 集合去重
python
my_list = ['黑马程序员', '传智播客', '黑马程序员', 'itcast', 'itcast']
my_set = set()
# 遍历列表添加到集合（自动去重）
for i in my_list:
my_set.add(i)
print(f'去重后集合：{my_set}')3. 字典升职加薪
python
# 员工信息字典
staff = {
'王力鸿': {'部门':'科技部', '工资':3000, '级别':1},
'周杰轮': {'部门':'市场部', '工资':5000, '级别':2},
'张学油': {'部门':'科技部', '工资':4000, '级别':1}
}
# 遍历所有员工，级别1则升职加薪
for name in staff:
if staff[name]['级别'] == 1:
staff[name]['级别'] += 1
staff[name]['工资'] += 1000
print(f'加薪后信息：{staff}')4. 序列切片取指定内容
python
# 原字符串："万过薪月，员序程马黑来，nohtyP学"
s = "万过薪月，员序程马黑来，nohtyP学"
# 步骤1：倒序字符串 → 学Python，来黑马程序员，月薪过万
s_rev = s[::-1]
# 步骤2：切片取"黑马程序员"
result = s_rev[9:14] # 切片不包含最后一个下标
print(f'结果：{result}') # 黑马程序员