Python数据序列:字符串、列表、元组、字典、集合

数据序列（也常被称为 “序列类型”）是指按一定顺序排列、可通过索引访问 的数据集合。

• 支持索引（正向从 0 开始，反向从 - 1 开始）
• 支持切片（截取部分元素）
• 支持遍历（for 循环遍历元素）
• 支持拼接（+）和重复（*）操作

特性介绍：

1. 字符串（str）- 不可变的字符序列

• 字符串是不可变的字符序列，用于存储文本数据，用单引号 ' ' 、双引号 " " 或三引号 ''' ''' / """ """ 定义。
• 核心特性：有序、可索引、不可修改、可切片、支持拼接 / 重复。
• 适用场景
• 存储文本（如用户名、描述、文件内容）；
• 文本处理（如格式化输出、字符串拼接、正则匹配）。

# 1. 定义字符串s1 = "Hello"s2 = 'Python's3 = """多行字符串"""# 2. 索引与切片（序列通用）print(s1[0])      # 正向索引：输出 H（索引从0开始）print(s1[-1])     # 反向索引：输出 o（最后一个元素）print(s1[1:4])    # 切片：输出 ell（左闭右开，取1-3索引）print(s1[::-1])   # 反转：输出 olleH# 3. 常用方法（字符串专属）print(s1.upper()) # 转大写：HELLOprint(s1.replace("l", "x")) # 替换：Hexxoprint(s1.split("e")) # 分割：['H', 'llo']print(s1.startswith("He")) # 开头判断：Trueprint(s1.strip()) # 去除首尾空白（无空白则返回原字符串）# 4. 不可修改特性（以下代码报错）# s1[0] = 'h'  # TypeError: 'str' object does not support item assignment

2. 列表（list）- 可变的通用序列

• 列表是 可变 的有序序列，可存储任意类型数据（数字、字符串、列表、字典等），用方括号 [] 定义，元素用逗号分隔。
• 核心特性：有序、可索引、可修改、可切片、支持增删改查、动态扩容。
• 适用场景
• 存储动态变化的数据集（如用户列表、商品列表、爬虫结果）；
• 需要频繁增删改查的场景（如购物车、任务列表）。

# 1. 定义列表lst = [10, "apple", 3.14, True, [1,2]]  # 混合类型元素# 2. 索引/切片/修改print(lst[2])      # 输出 3.14lst[0] = 100# 修改元素：[100, 'apple', 3.14, True, [1,2]]print(lst[1:4])    # 切片：['apple', 3.14, True]# 3. 增删改查核心方法lst.append(6)      # 末尾添加：[100, 'apple', 3.14, True, [1,2], 6]lst.insert(1, "banana") # 指定位置插入：[100, 'banana', 'apple', 3.14, True, [1,2], 6]lst.remove("apple") # 删除指定元素：[100, 'banana', 3.14, True, [1,2], 6]lst.pop(2)         # 删除指定索引元素：[100, 'banana', True, [1,2], 6]del lst[3]         # 直接删除索引元素：[100, 'banana', True, 6]lst.clear()        # 清空列表：[]# 4. 其他常用操作lst = [3,1,2]lst.sort()         # 排序：[1,2,3]lst.reverse()      # 反转：[3,2,1]print(lst.index(2)) # 查找元素索引：1print(lst.count(3)) # 统计元素出现次数：1

3. 元组（tuple）- 不可变的通用序列

• 元组是 不可变 的有序序列，可存储任意类型数据，用圆括号 () 定义（也可省略括号），元素用逗号分隔。
• 核心特性：有序、可索引、可切片、不可修改、占用内存更小、可作为字典键 / 集合元素。
• 适用场景
• 存储固定不变的数据集（如坐标 (x,y) 、配置参数、函数返回多个值）；
• 需要哈希的场景（如作为字典的键、集合的元素）；
• 数据保护（防止意外修改）。

# 1. 定义元组t1 = (10, "apple", 3.14)  # 标准定义t2 = 20, "banana"# 省略括号（元组打包）t3 = (50,)                # 单个元素必须加逗号（否则视为普通数值）t4 = tuple([1,2,3])       # 从列表转换# 2. 索引/切片（仅读操作）print(t1[1])      # 输出 appleprint(t1[-2:])    # 切片：('apple', 3.14)# 3. 不可修改特性（以下代码报错）# t1[0] = 100  # TypeError: 'tuple' object does not support item assignment# 4. 常用操作print(len(t1))    # 长度：3print(3.14in t1) # 成员判断：Truet5 = t1 + t2      # 拼接：(10, 'apple', 3.14, 20, 'banana')print(t5 * 2)     # 重复：(10, 'apple', 3.14, 20, 'banana', 10, 'apple', 3.14, 20, 'banana')

4. 字典（dict）- 键值对的无序 / 有序集合

• 字典是 可变 的键值对（key-value）集合，3.7 及以上版本默认按插入顺序保存，用大括号 {} 定义，键值对用:分隔，元素用逗号分隔。
• 核心特性：
• 键（key）：必须是 不可变类型 （字符串、数字、元组），且唯一；
• 值（value）：可存储任意类型数据，可重复；
• 支持快速查找（通过键找值，时间复杂度 O (1)）。
• 适用场景
• 存储具有映射关系的数据（如用户信息、配置项、数据库记录）；
• 需要快速通过唯一标识（键）查找数据的场景（如缓存、索引）。

# 1. 定义字典user = {"name": "小明","age": 18,"gender": "男","hobbies": ["篮球", "游戏"]}# 2. 访问/修改值print(user["name"])    # 通过键访问：小明user["age"] = 19# 修改值：age变为19print(user.get("height", 175)) # 安全访问（无key返回默认值175）# 3. 增删改查核心方法user["address"] = "北京"# 添加键值对del user["gender"]       # 删除指定键值对user.pop("age")          # 删除并返回值：19user.update({"phone": "13800138000"}) # 批量更新/添加keys = user.keys()       # 获取所有键：dict_keys(['name', 'hobbies', 'address', 'phone'])values = user.values()   # 获取所有值：dict_values(['小明', ['篮球', '游戏'], '北京', '13800138000'])items = user.items()     # 获取所有键值对：dict_items([('name', '小明'), ...])# 4. 遍历字典for k, v in user.items():    print(f"{k}: {v}")

5. 集合（set）- 无序不重复的元素集合

• 集合是 可变 的无序集合，元素唯一（自动去重），用大括号 {} 定义（空集合需用 set() ，而非 {} ）。
• 核心特性：
• 元素必须是 不可变类型 （字符串、数字、元组）；
• 无序（无索引，不能通过索引访问）；
• 支持集合运算（交集、并集、差集）。
• 适用场景
• 去重（如列表去重 list(set(lst)) ）；
• 集合运算（如查找共同好友、筛选唯一数据）；
• 快速成员判断（比列表更高效）。

# 1. 定义集合s1 = {1, 2, 3, 3, 4}  # 自动去重：{1,2,3,4}s2 = set([2, 4, 5, 6]) # 从列表转换：{2,4,5,6}s3 = set()             # 空集合（不能用{}，{}是空字典）# 2. 增删操作s1.add(5)              # 添加元素：{1,2,3,4,5}s1.remove(3)           # 删除元素（元素不存在报错）s1.discard(10)         # 删除元素（元素不存在不报错）s1.pop()               # 随机删除一个元素（无序特性）s1.clear()             # 清空集合# 3. 集合运算（核心）s1 = {1,2,3,4}s2 = {3,4,5,6}print(s1 & s2)         # 交集：{3,4}print(s1 | s2)         # 并集：{1,2,3,4,5,6}print(s1 - s2)         # 差集：{1,2}（s1有s2无）print(s1 ^ s2)         # 对称差集：{1,2,5,6}（仅一方存在）