Python-列表-元组-字典-集合

Python四大数据结构：列表、元组、字典、集合

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一、核心特性对比

特性	列表(List)	元组(Tuple)	字典(Dict)	集合(Set)
定义语法	[] 或 list()	() 或 tuple()	{} 或 dict()	{} 或 set()
可变性	可变	不可变	键不可变，值可变	可变（元素不可变）
有序性	有序	有序	有序（Python 3.7+）	无序
元素唯一性	允许重复	允许重复	键唯一，值可重复	自动去重
内存效率	较低（动态数组）	最高（固定分配）	中等（哈希表存储）	中等（哈希表存储）
典型用途	动态数据集合	固定配置、函数返回值	键值映射、快速查找	去重、集合运算

说明：

• 字典的键必须是不可变类型（如字符串、数字、元组）
• 集合元素必须是可哈希的（不可变类型），列表/字典不能作为集合元素
• 空集合必须用 set() 创建（{} 会创建空字典）

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二、常用函数汇总表

1. 列表（List）

函数	功能描述	示例
append(item)	末尾添加单个元素	lst.append(4) → [1,2,3,4]
insert(index, item)	指定位置插入元素	lst.insert(1,10) → [1,10,2,3]
pop(index=-1)	删除并返回指定位置元素（默认末尾）	lst.pop(0) → 1（列表变为[2,3]）
remove(item)	删除第一个匹配的元素	lst.remove(2) → [1,3]
sort(key, reverse)	原地排序（key指定排序规则）	lst.sort(reverse=True)
reverse()	反转列表顺序	lst.reverse() → [3,2,1]
extend(iterable)	合并可迭代对象	lst.extend([4,5]) → [1,2,3,4,5]

2. 字典（Dict）

函数	功能描述	示例
get(key, default)	安全获取键的值（键不存在返回default）	d.get("age", 20) → 20
items()	返回所有键值对（可迭代）	for k,v in d.items():
keys()	返回所有键	list(d.keys()) → ["name","age"]
values()	返回所有值	list(d.values()) → ["Alice",25]
pop(key)	删除键并返回值	d.pop("name") → "Alice"
update(new_dict)	合并新字典到原字典	d.update({"gender":"male"})

3. 集合（Set）

函数	功能描述	示例
add(item)	添加元素（自动去重）	s.add(4) → {1,2,3,4}
remove(item)	删除指定元素（不存在报错）	s.remove(2) → {1,3}
discard(item)	删除元素（不存在不报错）	s.discard(5) → 无变化
union(set2) 或 |	并集	s1 | s2 → {1,2,3,4}
intersection(set2) 或 &	交集	s1 & s2 → {2,3}
difference(set2) 或 -	差集（s1有但s2无）	s1 - s2 → {1}

4. 元组（Tuple）

函数	功能描述	示例
count(item)	统计元素出现次数	t.count(1) → 2
index(item)	返回元素首次出现的索引	t.index(3) → 2
+	元组合并	(1,2) + (3,) → (1,2,3)

注：元组因不可变性，无增删改函数。

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三、使用场景与性能对比

1. 适用场景总结

• 列表：需动态修改数据的场景
• 元组：需数据不可变的场景
• 字典：需键值映射与快速查找
• 集合：需去重或集合运算。

2. 性能关键点

• 查找速度（10万数据测试）4：

  列表：0.000949s  元组：0.000480s  
  集合：0.000000s  字典：0.000000s