重要數據結構——list,tuple,set,dict

基本特性和創建對比：

列表：

可變的，可重復的，有序的 ，線性的
列表個體稱為元素，元素可以是任一對象
一定均勻分配每個元素的內存存儲空間，因為它靠偏移量來搜索元素，列表中存放的都是數據的內存地址，而不是數據，真正的數據存放在其他地方。

• 列表創建：
  lst= list()
  lst = []
  lst =list(iterable) >>> lst = list(range(5))
  lst = [2, 6, 9, 'ab']

元組：
不可變，可重復的，有序的，只讀的（沒有增刪改查）
元組個體稱為元素，元素可以是任一對象
對于不需要修改的序列，我們最好將其定義為元組。（因為元組的結構相比列表更簡單，所以它比列表更加節省內存空間）

• 元組創建：
  t = () , t=tuple()：創建一個空的元組
  t = tuple(range(1,7,2)) ：可迭代對象iteratable
  t = (1,) ：創建一個元素的元組注意要有個逗號
  t = (1,2,3) 6 , t =(2,3,4)+(4,5,6,7) , t = t3：元組是不可修改的，但是這里的乘號和加號表示生成一個新的元組

集合（set）:

可變的，無序的，不可重復的
有序才是線性的，無序不是線性的。set集合的元素是不可以索引的，因為set是無序的。但是set是可以迭代，這就是為什么可索引的一定是可迭代的，但是可迭代的不一定是可索引的。
set的元素必須可以hash的。
只要是不可變類型的數據結構都是可hash的（hashable），具體如下：
數值型int、float、complex
布爾型True、False
字符串string、bytes
tuple
None：空值也是可以hash的，因為它是一個常量，不可變。
為什么說可變類型的數據結構不可hash呢？因為只要數據一變，hash后的key也會跟著變。這對以hash值為索引依據的set集合而言是不可接受的，需要頻繁的維護hash表。得不償失。

• set創建：
  s=set()：創建一個空的集合（注意：s = {}是創建字典）
  s = set{range(1,7,2)} ：可迭代對象iteratable
  s= {(2,3),23,"w",[23,4]} ：錯的！！ list不可hash。

字典：

可變的，無序的，key值不重復
字典是key：value鍵值對的數據集合
創建字典的時候一定要注意，key一定要是可hash的數據結構，否者會拋出TypeError的異常。

• 字典創建：
  d = dict() 或者d = {} ：創建一個空字典 (d=dict(er =34) 對的 d={er=34}錯的)
  dict(iterable, **kwarg)：使用可迭代對象和name，value對構造字典，不過可迭代對象的每一個元素都必須是一個二元結構
  d = {'a':10, 'b':20, 'c':None, 'd':[1,2,3]}：直接窮舉法

字典元素的訪問：
d[key]：返回key對應的值value，key如果不存在則拋出KeyError異常
get(key[, default])：返回key對應的值value，但是如果key不存在則返回缺省值，如果沒有設置缺省值就返回None
setdefault(key[, default])：如果key存在，返回key對應的值value。如果key不存在，則添加key：value對，value為default，并返回default，如果default沒有設置，缺省為None，一定要注意setdefault不能夠修改key的value，當key存在時，它只是返回key的value，并不會修改key的值。

增刪改查對比：
list:

• 增加和修改:
  append(object) ：在列表尾部追加元素，它是就地修改列表。append的時間復雜度是O(1)，因為它是在列表的尾部追加元素的，新追加的元素不會影響舊元素的內存地址，因此它是高效的。
  列表推導式：[i for i in range(10)]。
  [1]10：運算符重載。
  insert(index, object)：在指定索引index處插入元素object，它也是就地修改列表，因此返回值也是None，這也就意味著沒有新的列表產生。它的時間復雜度是O(n)，因為在列表中間插入新的元素，那么該元素后面的老元素將會全部會被往后挪動一個地址空間，所以它的效率是低下的，也應該盡量少用，否者影響代碼效率。
  extend(iteratable) ：就地修改，將可迭代對象的元素追加進來，返回None，時間復雜度同樣是O(n)
  (+) ：連接操作，將兩個列表連接起來，產生一個新的列表，原列表不變。加號兩邊的數據類型一定要一致，否者就會拋出TypeError異常。+號非常的占用內存空間。因此每使用一次加號，就相當于生成了一個新的對象，并且在內存中新開辟一段地址空間用于保存該對象。一旦加號使用量大了，那么這個過程就會反復重現，快速消耗內存。

  (x)：重復操作，稱為”運算符重載“，將列表中的每個元素重復n次，產生一個新的列表，原列表不變。注意:如果列表中的元素是“復雜類型（引用類型）”，即其他的數據結構類型，那么重復的只是內存地址，而不是真正的數據，并且重復的多個內存地址都是指向同一個數據。如果列表的元素是“單值（數字、字符串）”，則重復的就是數據本身，而不是內存地址。**

• 刪除:：
  remove(value) ：就地修改，。從左至右查找第一個匹配value的值，移除該元素，和count、index一樣，remove的時間復雜度也是O(n)的，原理一樣，因為它同樣需要遍歷列表，從列表中先找到value，之后才能夠remove。

  pop([index]) ：不指定索引index時，就從列表尾部彈出一個元素，并將該元素返回給調用者。

  clear() ：清空列表的所有元素，剩下一個空列表。，能不用clear就不用，盡量少用。

set:

• 增加:
  add(elem)：就地修改，增加一個元素到set中，如果增加的元素已經在集合中存在，則什么都不做。
  update(*others)：就地修改，將一個可迭代的序列合并到set集合中來，參數others必須是可迭代對象
• 刪除:
  remove(elem)：就地修改，從set中移除一個元素，若元素不存在，會拋出KeyError異常。
  discard(elem)：就地修改，從set中移除一個元素，與remove不同的是，如果元素不存在則什么都不做。沒有返回值（即返回值為None）
  pop()：就地修改，隨機移除集合中的某個元素，并返回該移除的元素。注意pop函數不能夠接收參數，否者報語法錯誤。如果是空集合，則返回KeyError異常
  clear()：就地修改，移除集合中的所有元素。
• 修改和查詢
• set集合不提供元素修改方法：
  set集合中是不提供元素修改的方法的，對于一個集合，要么刪除，要么加入新的元素，沒必要修改元素。（因為集合元素是不重復的）
  set集合也不提供元素查詢方法：
  因為set集合是非線性的數據結構，無法索引（計算機內部還是通過hash key線性索引的，只不過對人來說是無序的。）但是可以使用for循環遍歷迭代顯示所有元素。因為set集合也是可迭代對象。

dict:

• 增加和修改:
  d[key] = value：就地修改，如果key存在，則將key對應的值修改為value，如果key不存在則添加新的key：value對。
  update([other])：就地修改，使用另一個字典的key：value對來更新本字典，如果key不存在，就添加，key存在，則覆蓋已經存在的key對應的值。

• 刪除:
  pop(key[, default])：如果key存在，移除它，并返回它的value，key不存在，返回指定的default值，若default未設置，并且key不存在，則拋出KeyError異常
  popitem()：隨機移除并返回一個鍵值對，當字典為empty時，拋出KeyError異常
  clear()：清空字典。
  del語句：del是語句，而不是函數，因此使用del刪除變量名時，一定要注意不要使用括號del()。del語句的作用就是用來刪除變量名的，它并沒有真正的刪除數據，它的作用實際上就是在內存中減少一個數據的引用計數，python不提供給用戶直接刪除垃圾的方法，而是由GC刪除垃圾。