Python 中列表（List）元组（Tuple）字典（Dict）和集合（Set）的特点与区别

特性	列表 (List)	元组 (Tuple)	字典 (Dict)	集合 (Set)
语法符号	[]	()	{key: value}	{} 或 set()
有序性	✅ 有序	✅ 有序	✅ 有序 (Python 3.7+)	❌ 无序
可变性	✅ 可变	❌ 不可变	✅ 可变 (值可变，键不可变)	✅ 可变 (frozenset不可变)
元素重复	✅ 允许重复	✅ 允许重复	❌ 键(Key)唯一，值(Value)可重复	❌ 不允许重复
索引/切片	✅ 支持整数索引	✅ 支持整数索引	✅ 支持键(Key)访问，不支持整数索引	❌ 不支持索引/切片
嵌套能力	✅ 可嵌套任意类型	✅ 可嵌套任意类型	✅ 键需可哈希，值可任意嵌套	⚠️ 仅可包含可哈希(不可变)元素
查询速度	🐢 O(n) 线性查找	🐢 O(n) 线性查找	🚀 O(1) 哈希查找	🚀 O(1) 哈希查找
内存占用	较大	最小 (固定大小优化)	较大 (哈希表开销)	中等
常用操作	增删改查、排序、切片	读取、解包、作为字典键	键值对存取、遍历、合并	去重、交/并/差集运算
典型用途	通用数据容器、栈、队列	常量记录、函数多返回值、字典键	映射关系、JSON数据、配置	去重、成员检测、数学集合运算

列表推导式和生成器表达式、集合推导式和字典推导式

1. 列表推导式
   语法：[表达式 for 变量 in 可迭代对象 if 条件]
   返回值：一个完整的 list
   特点：立即执行，将所有结果存入内存，支持索引、切片、修改。
   示例：squares = [x*x for x in range(5)] # → [0, 1, 4, 9, 16]

2. 生成器表达式
   语法：(表达式 for 变量 in 可迭代对象 if 条件)
   返回值：一个 generator 迭代器
   特点：惰性求值，按需逐个产出，不占额外内存，只能遍历一次。作为函数唯一参数时外层括号可省略。
   示例：
   gen = (x*x for x in range(5)) # → <generator object>
total = sum(x*x for x in range(5)) # 省略括号的写法

3. 字典推导式
   语法：{键表达式: 值表达式 for 变量 in 可迭代对象 if 条件}
   返回值：一个 dict
   特点：构建键值对映射，键必须可哈希。同样自动去重（后出现的键覆盖先出现的）。
   示例：
   word_lengths = {w: len(w) for w in ["apple", "pear", "banana"]}
# → {'apple': 5, 'pear': 4, 'banana': 6}

4. 集合推导式
   语法：{表达式 for 变量 in 可迭代对象 if 条件}
   返回值：一个 set
   特点：自动去重、无序。注意与字典推导式的区分方式是看冒号 : 是否存在。
   示例：
   unique_lengths = {len(w) for w in ["apple", "pear", "banana", "kiwi"]}
# → {4, 5, 6} （自动去重）

四者对比速查表

类型	括号	返回值	内存	是否有序	是否去重	典型用途
列表推导式	[]	list	全量加载	✅ 有序	❌	需要保留、索引、修改结果
生成器表达式	()	generator	惰性逐个	✅ 有序	❌	传给聚合函数、处理大数据流
字典推导式	{k:v}	dict	全量加载	✅ 插入有序	✅(键)	构建映射、数据转换
集合推导式	{}	set	全量加载	❌ 无序	✅	去重、成员检测