数据结构

列表（List）

列表是Python中最常用的数据结构，是有序可变的元素集合。

                        # 列表创建和初始化

                        numbers = [1, 2, 3, 4, 5]

                        fruits = ["苹果", "香蕉", "橙子"]

                        mixed = [1, "hello", 3.14, True]

                        # 访问列表元素

                        print(fruits[0])  # 输出：苹果

                        print(fruits[-1])  # 输出：橙子

                        # 列表切片

                        print(numbers[1:4])  # 输出：[2, 3, 4]

                        print(numbers[:3])   # 输出：[1, 2, 3]

                        print(numbers[2:])   # 输出：[3, 4, 5]

                        # 列表操作

                        fruits.append("葡萄")  # 添加元素

                        fruits.insert(1, "草莓")  # 插入元素

                        fruits.remove("香蕉")  # 删除元素

                        popped = fruits.pop()  # 弹出最后一个元素

                        fruits[0] = "桃子"  # 修改元素

列表方法

append(x)：在列表末尾添加元素
insert(i, x)：在指定位置插入元素
remove(x)：删除列表中第一个出现的x
pop([i])：删除并返回指定位置的元素
clear()：清空列表
index(x)：返回元素x的索引
count(x)：返回元素x出现的次数
sort()：对列表进行排序
reverse()：反转列表

字典（Dictionary）

字典是键值对的无序集合，通过键来访问值。

                        # 字典创建和初始化

                        person = {"name": "张三", "age": 25, "city": "北京"}

                        empty_dict = {}

                        # 访问字典元素

                        print(person["name"])  # 输出：张三

                        print(person.get("age"))  # 输出：25

                        print(person.get("height", 175))  # 输出：175（默认值）

                        # 字典操作

                        person["email"] = "zhangsan@example.com"  # 添加键值对

                        person["age"] = 26  # 修改值

                        del person["city"]  # 删除键值对

                        keys = person.keys()  # 获取所有键

                        values = person.values()  # 获取所有值

                        items = person.items()  # 获取所有键值对

字典方法

keys()：返回所有键
values()：返回所有值
items()：返回所有键值对
get(key, default)：获取键对应的值，不存在则返回默认值
pop(key, default)：删除并返回键对应的值
clear()：清空字典
update(other)：用另一个字典更新当前字典

集合（Set）

集合是无序不重复的元素集合，用于去重和集合运算。

                        # 集合创建和初始化

                        numbers = {1, 2, 3, 4, 5}

                        unique = set([1, 2, 2, 3, 3, 4])  # 自动去重

                        print(unique)  # 输出：{1, 2, 3, 4}

                        # 集合操作

                        numbers.add(6)  # 添加元素

                        numbers.remove(1)  # 删除元素

                        numbers.discard(10)  # 删除元素（不存在也不报错）

                        # 集合运算

                        set1 = {1, 2, 3, 4}

                        set2 = {3, 4, 5, 6}

                        print(set1 & set2)  # 交集：{3, 4}

                        print(set1 | set2)  # 并集：{1, 2, 3, 4, 5, 6}

                        print(set1 - set2)  # 差集：{1, 2}

                        print(set1 ^ set2)  # 对称差集：{1, 2, 5, 6}

元组（Tuple）

元组是有序不可变的元素集合，一旦创建就不能修改。

                        # 元组创建和初始化

                        point = (10, 20)

                        colors = ("红", "绿", "蓝")

                        single = (42,)  # 单元素元组需要逗号

                        # 访问元组元素

                        print(point[0])  # 输出：10

                        print(colors[-1])  # 输出：蓝

                        # 元组解包

                        x, y = point

                        print(f"x = {x}, y = {y}")

                        # 元组方法

                        print(len(point))  # 输出：2

                        print(point.index(10))  # 输出：0

                        print(colors.count("红"))  # 输出：1

列表推导式

列表推导式是创建列表的简洁方式。

                        # 基本列表推导式

                        squares = [x**2 for x in range(1, 11)]

                        print(squares)  # 输出：[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]

                        # 带条件的列表推导式

                        even_numbers = [x for x in range(1, 21) if x % 2 == 0]

                        print(even_numbers)  # 输出：[2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20]

                        # 嵌套列表推导式

                        matrix = [[i*j for j in range(1, 4)] for i in range(1, 4)]

                        print(matrix)  # 输出：[[1, 2, 3], [2, 4, 6], [3, 6, 9]]

字典推导式

字典推导式是创建字典的简洁方式。

                        # 基本字典推导式

                        squares = {x: x**2 for x in range(1, 6)}

                        print(squares)  # 输出：{1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25}

                        # 带条件的字典推导式

                        even_squares = {x: x**2 for x in range(1, 11) if x % 2 == 0}

                        print(even_squares)  # 输出：{2: 4, 4: 16, 6: 36, 8: 64, 10: 100}

学习建议

理解不同数据结构的适用场景
掌握列表、字典、集合、元组的常用方法
注意列表和元组的区别（可变vs不可变）
学会使用推导式简化代码
理解字典的键必须是不可变类型
合理使用集合进行去重和集合运算

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