Python 四大数据结构详解：元组、列表、集合、字典的特点与增删改查

元组(Tuple)
特点：小括号()、不可变、有序、可重复。
不可变：tuple创建后不能做任何修改，元素无法修改，元组本身无法增加元素或删除元素(所谓的增加/删除元素本质是创建新元组)
有序：元素有固定顺序
可重复：可以包含重复元素

Python代码示例：

tup = (1, 2, 3, 2)

print(tup) # (1, 2, 3, 2)

print(tup $0$ ) # 1，有序，可索引

print(tup.count(2)) # 2，可重复

#tup $0$ = 100 # TypeError: 'tuple' object does not support item assignment，创建后不能修改

#新增一个元素（本质是创建新元组）：

tup = (1, 2, 3)

tup2 = tup + (4,)

print(tup2) # (1, 2, 3, 4)

print(tup) # (1, 2, 3) 原元组不变

#删除一个元素（本质是创建新元组）：

tup = (1, 2, 3)

tup2 = tuple(x for x in tup if x != 3)

print(tup2) # (1, 2)

print(tup) # (1, 2, 3) 原元组不变

列表 $List$
特点：中括号 \[\]、可变、有序、可重复。
可变：List创建后可以修改，元素可以修改，列表本身可以增加元素或删除元素
有序：元素有固定顺序
可重复：可以包含重复元素。

Python代码示例：

lst = $1, 2, 3, 2$

print(lst) # $1, 2, 3, 2$

print(lst $0$ ) # 1，有序，可索引

print(lst.count(2)) # 2，可重复

lst $0$ = 100 # 可变，可以修改

print(lst) # $100, 2, 3, 2$

#新增一个元素：

lst = $1, 2, 3$

lst.append(4)

print(lst) # $1, 2, 3, 4$

#删除一个元素：

lst = $1, 2, 3$

lst.remove(2) # 按值删除

print(lst) # $1, 3$

#或用 pop 按索引删除：

lst = $1, 2, 3$

lst.pop(1) # 删除索引 1

print(lst) # $1, 3$

集合{Set}
特点：大括号 {}、可变、无序、元素唯一、空集合用 set()。
可变：Set创建后可以新增或删除元素，但已经存在的元素本身必须不可变，因为元素不能索引
无序：元素没有固定顺序
元素唯一：自动去重

Python代码示例：

s = {1, 2, 3, 2, 2}

print(s) # {1, 2, 3}，自动去重

#print(s $0$ ) # TypeError: 'set' object is not subscriptable，无序，不能索引

s.add(4) # 可变

print(s) # {1, 2, 3, 4}

#新增一个元素：

s = {1, 2, 3}

s.add(4)

print(s) # {1, 2, 3, 4}

#删除一个元素：

s = {1, 2, 3}

s.remove(2)

print(s) # {1, 3}

#remove 删除不存在的元素会报错，可用 discard 更安全：

s = {1, 2, 3}

s.discard(5) # 不存在也不报错

print(s) # {1, 2, 3}

字典{Dict}
特点：大括号 {}、可变、无序、键值对、键唯一、值可重复。
键值对：元素是key:value格式
可变：键值对中，键无法改修改（d $"name"$ = d.pop("name1")其实是删除旧键 + 新增新键的操作），值可以修改，字典本身可以新增和删除键值对

Python代码示例：

d = {"name": "Alice", "age": 25}

print(d) # {'name': 'Alice', 'age': 25}

d $"age"$ = 26 # 可变，可以修改

print(d) # {'name': 'Alice', 'age': 26}

d2 = {"name": "Alice", "name": "Bob"}

print(d2) # {'name': 'Bob'}，键唯一，重复会覆盖

d3 = {"a": 1, "b": 1}

print(d3) # {'a': 1, 'b': 1}，值可重复

#新增一个元素（键值对）：

d = {"name": "Alice", "age": 25}

d $"city"$ = "Beijing"

print(d) # {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'Beijing'}

#删除一个元素（键值对）：

d = {"name": "Alice", "age": 25, "city": "Beijing"}

del d $"age"$

print(d) # {'name': 'Alice', 'city': 'Beijing'}

#或用 pop 删除并返回被删的值：

d = {"name": "Alice", "age": 25}

age = d.pop("age")

print(age) # 25

print(d) # {'name': 'Alice'}

元素（Element）：

元组、列表、集合、字典中的单个数据项，比如列表 $10, "hello"$ 中的 10 和 "hello"

索引（Index）：

元素的位置（从 0 开始），比如my_list $0$ 表示访问第一个元素

长度（Length）：

my_tuple是列表，则len(my_tuple) 返回元组my_tuple的元素个数， len(str(my_tuple $4$ ))返回元组第5个元素的长度

my_list是列表，则len(my_list) 返回列表my_list的元素个数， len(my_list $4$ )返回列表第5个元素的长度

my_dict是字典，则len(my_dict) 返回字典my_dict的元素个数，len(my_dict $key$ )可以直接获取字典中某个键对应的值的长度

my_set是集合，则len(my_set) 返回集合my_set的元素个数,len(my_set $1$ )则会报错("'set' object is not subscriptable")

len() 只能用于可迭代对象（如字符串、列表、字典、集合等），而整数没有长度，如果len(int型数字)则会报错"object of type 'int' has no len()"

Python代码示例：

tup = ('a', 'bb', 'ccc', 'dddd')

print(len(tup)) # 4，元素个数

print(tup $2$ ) # ccc，第三个元素

print(len(tup $2$ )) # 3，第三个元素的长度

lst = $'a', 'bb', 'ccc'$

print(len(lst)) # 3，元素个数

print(lst $2$ ) # ccc，第三个元素

print(len(lst $2$ )) # 3，第三个元素的长度

s = {'a', 'bb', 'ccc', 'dddd', 'eeeee'}

print(len(s)) # 5，元素个数

s_list = list(s)

print(s_list $2$ ) # 第三个元素（顺序不固定）

print(len(s_list $2$ )) # 第三个元素的长度

d = {"name": "Alice", "age": 25, "city": "Beijing"}

print(len(d)) # 3，键值对个数

d_items = list(d.items())

print(d_items $2$ ) # ('city', 'Beijing')，第三个键值对

print(len(d_items $2$ $0$ )) # 4，第三个键 'city' 的长度

print(len(d_items $2$ $1$ )) # 7，第三个值 'Beijing' 的长度

其他一些示例

{}

{}表示一个空字典，而不是空集合。

my_type = {}

my_type1 = {"a": 1, "b": 2}

print(type(my_type)) # <class 'dict'>

print(type(my_type1)) # <class 'dict'>

set()

set()表示一个空集合。

my_type = set()

my_type1 = {1, 2, 3}

print(type(my_type)) # <class 'set'>

print(type(my_type1)) # <class 'set'>

列表 $-1$ 表示取倒数第一个元素

t = $10,9,8,7,6,5,4,3$

print(t $-1$ ) # 输出：3

print(t $-6$ ) # 输出：8

列表清空用clear()函数

my_list = $1, 2, 3, 4, 5$

print("原始列表:", my_list) # 输出: $1, 2, 3, 4, 5$

my_list.clear()

print("清空后:", my_list) # 输出: \[\]

字典清除某个元素的值(键值对中的值)

my_dict = {'A': $1,2$ , 'B': $3$ , 'C': $4$ }

my_dict $'A'$ .clear()

print(my_dict)

#输出结果

{'A': \[\], 'B': $3$ , 'C': $4$ }

或

my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'scores': $85, 90, 78$ , 'city': 'Beijing'}

my_dict $'age'$ = None

my_dict $'scores'$ = \[\]

print(my_dict)

#输出结果

{'name': 'Alice', 'age': None, 'scores': \[\], 'city': 'Beijing'}