Python 四大核心数据结构详解

列表（List）· 元组（Tuple）· 字典（Dictionary）· 集合（Set）

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1. 列表（List）

有序、可变的元素集合，支持重复元素和混合数据类型，是 Python 中最常用的数据结构之一。

核心特性

特性	说明
定义符号	[元素1, 元素2, ...]
有序性	按插入顺序排列，支持索引访问
可变性	支持增、删、改元素（不创建新列表）
重复性	允许存在重复元素
元素约束	无约束，支持任意数据类型（包括嵌套）
适用场景	有序可修改的数据集（如任务列表、记录集合）

常用操作代码示例

1. 定义列表

list = [1, "a", True, [2, 3]]          # 混合类型+嵌套

2. 访问元素（索引/切片）

print(list[0])         # 正索引：1
print(list[-1])        # 负索引：[2, 3]
print(list[1:3])       # 切片：["a", True]

3. 增删改

list.append(4)         # 末尾添加：[1, "a", True, [2,3], 4]
list.insert(1, "b")    # 指定位置插入：[1, "b", "a", ...]
list[0] = 100          # 修改元素：[100, "b", "a", ...]
list.pop(2)            # 按索引删除：删除 "a"
list.remove(True)      # 按值删除：删除 True

4. 其他常用方法

list.extend([5, 6])    # 扩展列表：[100, "b", [2,3], 4,5,6]
list.sort()            # 排序（仅同类型元素可用）
print(list)

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2. 元组（Tuple）

有序、不可变、更安全、更快，一旦创建不能修改。

核心特性

特性	说明
定义符号	(元素 1, 元素 2, ...)
有序性	✅ 有序
可变性	❌ 不可修改
重复性	✅ 允许重复
适用场景	固定配置、函数返回值

常用操作代码示例

# 1. 定义元组
t = (10, 20, "hello", [1,2])

# 2. 访问元素（仅支持访问）
print(t[0])    # 10
print(t[-1])   # [1,2]

# 3. 元组不可增删改，以下操作都会报错
# t.append(30)
# t[0] = 100
# del t[1]

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3. 字典（Dictionary）

键值对存储、无序、键唯一、查找极快。

核心特性

特性	说明
定义符号	{key: value, ...}
存储方式	键值对（key-value）
键唯一性	✅ 键不能重复
查找速度	⚡ 极快（哈希表）

常用操作代码示例

# 1. 定义字典
user = {"name": "小明", "age": 20, "gender": "男"}

# 2. 访问值
print(user["name"])
print(user.get("age"))

# 3. 添加/修改键值对
user["age"] = 21          # 修改
user["city"] = "北京"     # 新增

# 4. 删除键值对
user.pop("gender")        # 按key删除
del user["age"]           # del删除

# 5. 获取所有键、所有值
print(user.keys())
print(user.values())

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4. 集合（Set）

无序、无索引、元素唯一、自动去重。

核心特性

特性	说明
定义符号	{元素 1, 元素 2, ...}
有序性	❌ 无序
重复性	❌ 自动去重
常用功能	去重、交集、并集、差集

常用操作代码示例

# 1. 定义集合
s = {1, 2, 2, 3, 3, 4}  # 自动去重 → {1,2,3,4}

# 2. 列表快速去重（最常用）
list = [1,1,2,2,3,3,4]
new_list = list(set(list))

# 3. 添加元素
s.add(5)
s.update([6,7,8])

# 4. 删除元素
s.remove(3)
s.discard(10)  # 不存在不报错

# 5. 集合运算
a = {1,2,3}
b = {3,4,5}
print(a & b)  # 交集 {3}
print(a | b)  # 并集 {1,2,3,4,5}
print(a - b)  # 差集 {1,2}

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增删改查操作对比

操作	列表 List	元组 Tuple	字典 Dict	集合 Set
增加	append、insert	❌	dict[key] = val	add、update
删除	remove、pop	❌	pop、del	remove、discard
修改	list[index] = x	❌	dict[key] = x	❌
查找	索引 / 切片	索引	键查找	循环 /in 判断

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📌 最终总结

• List：最常用，需要增删改用它

• Tuple：数据不可变，安全、高效

• Dict：键值对，快速查找

• Set：自动去重、集合运算