DAY3——PYTHON——复合类型之序列类型、映射类型和集合类型总结
序列类型
序列类型是元素有序排列的数据结构，可通过索引访问元素。
有三种基本序列类型：list, tuple 和 range 对象；
列表是可变的，支持增删改操作；
元组是不可变的，创建后不能修改；
列表（List）
概念
List（列表）是Python中一种有序、可变的数据结构，可以存储不同类型的元素。列表用方括号[]表示，元素之间用逗号分隔。
my_list = [1, "apple", 3.14, True]创建List
列表可以通过直接赋值或使用list()构造函数创建。
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]使用List
numbers = list(range(1, 5)) # 生成[1, 2, 3, 4]访问List元素
列表元素通过索引访问，索引从0开始。负数索引表示从末尾开始计数。
print(fruits[0]) # 输出"apple"
print(fruits[-1]) # 输出"cherry"常用操作
添加元素：
append()：在末尾添加单个元素。extend()：添加多个元素（如另一个列表）。insert()：在指定位置插入元素。
fruits.append("orange")
fruits.extend(["grape", "melon"])
fruits.insert(1, "pear")删除元素：
remove()：删除指定值的元素。pop()：删除指定索引的元素并返回其值。del：删除指定索引或切片。
fruits.remove("apple")
popped_item = fruits.pop(2)
del fruits[0:2]切片操作
切片用于获取列表的子集，语法为list[start:stop:step]。
numbers = [0, 1, 2, 3, 4, 5]
subset = numbers[1:4] # 获取[1, 2, 3]
reverse = numbers[::-1] # 反转列表元组（tuple）
定义
元组是Python中的一种不可变有序序列，用圆括号()表示。与列表不同，元组创建后内容不可修改（增删改），但可以嵌套可变对象（如列表）。
示例：
元组的基本操作
访问元素
通过索引或切片获取元素，索引从0开始：
data = (10, 20, 30)
print(data[1]) # 输出: 20
print(data[:2]) # 输出: (10, 20)
元组的不可变性
元组一旦创建，不能修改其元素，否则会引发TypeError：
t = (1, 2)
t[0] = 3 # 错误！不支持修改
元组的常用方法
计数（count）
统计某元素出现的次数：
t = (1, 2, 2, 3)
print(t.count(2)) # 输出: 2
索引（index）
返回某元素首次出现的索引：
t = ("a", "b", "c")
print(t.index("b")) # 输出: 1
元组与列表的转换
列表转元组
使用tuple()函数：
list1 = [1, 2, 3]
tuple1 = tuple(list1) # 结果为 (1, 2, 3)
元组转列表
使用list()函数：
tuple1 = (4, 5)
list1 = list(tuple1) # 结果为 [4, 5]
元组的应用场景
- 数据保护：防止意外修改数据。
- 字典键值：元组（若元素均为不可变类型）可作为字典的键。
- 函数返回值：多返回值时打包为元组返回。
示例：
def get_coordinates():
return (3, 7)
x, y = get_coordinates() # 解包元组
range对象
range()函数用于生成一个不可变的整数序列，通常用于循环中。
基本语法
range(stop)range(start, stop[, step])
示例：
for i in range(5):
print(i) # 输出：0, 1, 2, 3, 4 for i in range(2, 6):
print(i) # 输出：2, 3, 4, 5 for i in range(0, 10, 2):
print(i) # 输出：0, 2, 4, 6, 8
反向序列
步长为负数时生成递减序列：
for i in range(5, 0, -1):
print(i) # 输出：5, 4, 3, 2, 1 转换列表
range()对象可转换为列表
numbers = list(range(3)) # 结果为 [0, 1, 2] 注意
参数必须为整数，不支持浮点数
官方文档——range对象
https://docs.python.org/zh-cn/3.12/library/stdtypes.html#ranges
映射类型
映射类型是键值对（key-value）的无序集合，通过键来访问值。
字典（dict）是最常见的映射类型，键必须是不可变类型（如字符串、数字或元组），值可以是任意类型。
字典支持快速查找、插入和删除操作。
字典创建
使用花括号{}或dict()构造函数创建字典：
dict1 = {'name': 'Alice', 'age': 25} # 直接创建
dict2 = dict(name='Bob', age=30) # 使用dict()
dict3 = dict([('name', 'Charlie'), ('age', 35)]) # 从可迭代对象创建
基本操作
访问元素
value = dict1['name'] # 获取键'name'对应的值
value = dict1.get('name', 'default') # 安全获取，键不存在时返回默认值
添加/修改元素
dict1['gender'] = 'female' # 添加新键值对
dict1['age'] = 26 # 修改已有键的值
删除元素
del dict1['age'] # 删除指定键
value = dict1.pop('name') # 删除并返回值
dict1.clear() # 清空字典
常用方法
获取所有键或值
keys = dict1.keys() # 获取所有键的视图
values = dict1.values() # 获取所有值的视图
items = dict1.items() # 获取所有键值对的视图
更新字典
dict1.update({'age': 27, 'city': 'New York'}) # 合并其他字典或键值对
→官方文档——字典←https://docs.python.org/zh-cn/3.12/library/stdtypes.html#mapping-types-dict
集合类型
Python 中的 set 和 frozenset 是用于存储无序、唯一元素的集合数据类型。set 是可变的，而 frozenset 是不可变的。两者的操作类似，但 set 支持增删操作，而 frozenset 不支持。
创建集合
使用 {} 或 set() 创建 set，使用 frozenset() 创建 frozenset。
s = {1, 2, 3} # 创建 set
fs = frozenset([1, 2]) # 创建 frozenset
集合操作
以下操作适用于 set 和 frozenset，除非特别说明。
成员检测
使用 in 检查元素是否在集合中。
print(2 in s) # True
集合长度
使用 len() 获取集合元素数量。
print(len(s)) # 3
仅适用于 set 的操作
frozenset 不可变，不支持以下操作。
添加元素
使用 add() 或 update()。
s.add(4) # {1, 2, 3, 4}
s.update([5, 6]) # {1, 2, 3, 4, 5, 6}
删除元素
使用 remove()、discard() 或 pop()。
s.remove(1) # 移除 1，若不存在则报错
s.discard(10) # 移除 10，若不存在不报错
s.pop() # 随机移除并返回一个元素
清空集合
使用 clear()。
s.clear() # set()
注意
- 集合存储唯一元素，重复添加同一元素无效。
set和frozenset的元素必须是可哈希的类型（如数字、字符串、元组）。- 官方文档——set和frozensethttps://docs.python.org/zh-cn/3.12/library/stdtypes.html#set-types-set-frozenset
类型对比
序列类型通过索引访问元素，映射类型通过键访问值，集合类型通过成员测试操作。序列和映射类型可以包含重复元素，而集合类型自动去重。序列和集合类型可以是有序或无序的，映射类型通常是无序的。
# 类型对比示例
list_example = [1, 2, 2, 3] # 允许重复
set_example = {1, 2, 2, 3} # 自动去重
dict_example = {'a': 1, 'b': 2} # 键唯一
序列通用操作
可变序列的操作
图片摘自：内置类型 — Python 3.12.10 文档https://docs.python.org/zh-cn/3.12/library/stdtypes.html#sequence-types-list-tuple-range