【Python核心数据结构探秘】：元组与字典的完美协奏曲

一、元组

• 元组：tuple
• 元组符号：()
• 元组属于不可变类型（不可变序列）
• 元组是序列类型（容器序列）
• 元组不提供方法修改，但是可以转类型进行操作

⭐1. 元组查询的相关方法

• index 查询指定元素第一次出现的下标

tuple1 = (1, 'hah', '帅')
print(tuple1.index('帅'))  # 2

注意：

• 如果元组中不存在你要查找的值，index() 方法会抛出一个 ValueError 异常。

• 由于元组是不可变的，找到索引通常是为了了解结构，而不是为了修改元组内容（因为无法修改）。

• index() 方法只返回第一个匹配项的索引，即使该值在元组中出现了多次。

• count 查询指定元素出现的次数

count() 方法，用于统计元组中某个元素出现的次数。

tuple.count(element)

• tuple：你想要在其内部计数的元组。
• element：你想要统计其出现次数的元素。

tuple2 = ('帅', 1, '帅', 'hah', '帅')
print(tuple2.count('帅'))  # 3

️2. 坑点

在Python中，元组是一种不可变的序列类型。当定义一个只包含一个元素的元组时，确实会出现一些特殊情况。如果你直接写作(元素)，Python不会把它解析为一个元组，而是将其视为一个单纯的括号包围的表达式。为了明确表示这是一个只有一个元素的元组，你应该在元素后面加上一个逗号，即(元素,)。

• 不加逗号：single_item = (42)，这在Python中实际上被视为一个整数42，而不是一个元组。
• 加逗号：single_tuple = (42,)，这样就明确地定义了一个只包含一个元素42的元组。

这是因为括号()在Python中还用于表示运算优先级，以及在函数调用时包围参数列表。为了消除歧义，当创建一个只有一个元素的元组时，添加逗号是必要的。

tuple3 = (1)
print(type(tuple3))  # <class 'int'>

tuple4 = (1,)
print(type(tuple4))  # <class 'tuple'>

# 当（）中只存在一个元素时， 其后没有 , 号， 那么其类型保持元素原类型
#                        有 , 号 ---- 为元组类型

3. 修改元组

# 通过转类型的方式进行修改

tuple1 = (1, 'qwe', 'hahah')

# 结构相似的数据类型--- list
# 通过list方法直接将其强转为列表
list1 = list(tuple1)
# print(list1)  # [1, 'qwe', 'hahah']

# 操作数据
list1.append('快乐')
# print(list1)  # [1, 'qwe', 'hahah', '快乐']

# 转回列表 --- 通过tuple方法
tuple2 = tuple(list1)
print(tuple2)  # (1, 'qwe', 'hahah', '快乐')

二、集合

• 集合：set
• 集合符号：{数据1，数据2…}
• 集合属于可变类型
• 集合数据是无序的（无序性）
• 集合每一个元素是唯一的（唯一性）
• 集合不属于序列

集合（set）是一种无序、不重复元素的集合，它具有判定成员资格、消除重复元素等特点。集合的元素必须是不可变的类型，例如整数、浮点数、字符串、元组等，但不能包含可变类型的对象，例如列表、字典等。集合也不是序列类型，因为它们不支持索引、切片等序列操作。

⭐1. 集合踩坑

空集合问题

set1 = {}
print(type(set1))  # <class 'dict'>

# 原因：集合（set）与字典（dict）符号一样，但内部数据结构不同，当为{}时，它是被识别为字典

# 因此 空集合 的创建是用 set()

set2 = set()
print(type(set2))  # <class 'set'>

️2. 集合特点

无序性

set1 = {'hah', 1, '快'}
print(set1)
# 多执行几次，发现数据出来顺序是乱的
# {1, 'hah', '快'}
# {'hah', 1, '快'}

唯一性

set2 = {'hah', 1, '快', 1, 1, 1}
print(set2)  # {1, '快', 'hah'}

3. 集合（交，并，补）

set_a = {1, 2, 'a'}
set_b = {1, 3, 'b'}

# 交集  &
set_jiao = set_a & set_b
print(set_jiao)  # {1}

# 并集  |
set_bing = set_a | set_b
print(set_bing)  # {'b', 1, 2, 3, 'a'}

# 补集  -
set_bu_b = set_a - set_b  # set_b的补集
print(set_bu_b)  # {'a', 2}
set_bu_a = set_b - set_a  # set_a的补集
print(set_bu_a)  # {'b', 3}

4. 集合操作方法

增

• add: 是把要传入的元素做为一个整个添加到集合中

集合（set）是一个无序的、不重复元素的序列。add() 方法是集合的一个内置方法，用于向集合中添加一个元素。如果添加的元素已经在集合中存在，则该方法不会有任何效果，因为集合的特性决定了它不能包含重复的元素。

set.add(element)

• set：你要向其添加元素的集合。
• element：你想要添加到集合中的元素。

set3 = {1, 'ahah', '数据'}
set3.add('shu')
print(set3) # {'ahah', 1, 'shu', '数据'}

删

• pop: 删除并且返回 set “集合”中的一个不确定的元素, 如果集合为空则引发 KeyError

集合（set）的 pop() 方法用于随机移除集合中的一个元素并返回该元素。因为集合是无序的，所以无法预测哪个元素会被移除。如果集合为空，调用 pop() 方法会引发 KeyError 异常。

element = set.pop()

• set：你要从中移除并返回一个随机元素的集合。
• element：被移除的元素。

# 随机删
set4 = {1, 'ahah', '数据'}
set4.pop()
print(set4)  # {'ahah', '数据'}

• remove：从 set “集合”中删除指定元素 , 如果不存在则引发 KeyError

集合（set）的 remove() 方法用于移除集合中指定的元素。如果元素存在于集合中，该方法会移除这个元素，并且不返回任何值。如果尝试移除一个不存在于集合中的元素，remove() 方法会引发 KeyError 异常。
语法：

set.remove(element)

• set：你想要从中移除元素的集合。
• element：你想要从集合中移除的指定元素。

set5 = {1, 'ahah', '数据'}
set5.remove('ahah')
print(set5)  # {1, '数据'}

set7 = {1, 'ahah', '数据'}
set7.remove('kuail')  # KeyError: 'kuail'

• discard： 如果在 set “集合”中存在元素 x, 则删除 ，不存在不报错

set5 = {1, 'ahah', '数据'}
set5.discard('ahah')
print(set5)  # {1, '数据'}

set7 = {1, 'ahah', '数据'}
set7.discard('kuail')
print(set7)  # {1, 'ahah', '数据'}

• clear： 清空集合里面的所有元素

set8 = {1, 'ahah', '数据'}
set8.clear()
print(set8)  # set()   --空集合

(增)

• update：可以在集合里面添加多项

set9 = {1, 'ahah', '数据'}
set9.update([1, '2', 3, '4'])
print(set9)  # {1, 3, '4', 'ahah', '2', '数据'}

set10 = {1, 'ahah', '数据'}
set10.update('你快乐吗？')
print(set10)  # {1, '吗', '数据', 'ahah', '你', '乐', '？', '快'}

查

• isdisjoint： 是否无交集（无交集：True 有交集：False）

set11 = {1, 2, 'a'}
set12 = {1, 3, 'b'}

print(set11.isdisjoint(set12))  # False

• issubset: 判断指定集合是否为该方法参数集合的子集。 是True, 不是False

# a.issubset(b) :  集合a是否为集合b的子集   判断集合b 是否包含 集合a

set13 = {1, 2, 'a'}
set14 = {1, 3, 'b'}
set15 = {1}
print(set13.issubset(set14))  # False
print(set15.issubset(set14))  # True

• issuperset : 判断该方法的参数集合是否为指定集合的子集

# a.issuperset(b) :  集合b是否为集合a的子集   判断集合a 是否包含 集合b

set13 = {1, 2, 'a'}
set14 = {1, 3, 'b'}
set15 = {1}
print(set13.issuperset(set14))  # False
print(set15.issuperset(set14))  # False
print(set14.issuperset(set15))  # True

• intersection: 返回集合的交集

set16 = {1, 2, 'a'}
set17 = {1, 3, 'b'}

print(set16.intersection(set17))  # {1}

• intersection_update: 移除 指定集合 中不存在于 方法中的接收集合 中的元素（修改当前集合，使其只包含与另一个指定集合相同的元素。）

set16 = {1, 2, 'a'}
set17 = {1, 3, 'b'}
# 移除 set16 中不存在于 set17 中的元素
set16.intersection_update(set17)
print(set16)  # {1}
print(set17)  # {1, 3, 'b'}

# 使用 intersection_update() 方法同时获取多个集合的交集，并修改 set1
set1 = {1, 2, 3, 4, 5}
set2 = {4, 5, 6, 7}
set3 = {3, 4, 5}
set4 = {1, 3, 5}
set1.intersection_update(set2, set3, set4)
print(set1)      # 输出结果为 {5}

• symmetric_difference: 返回两个集合中不重复的元素集合。

set18 = {1, 2, 'a'}
set19 = {1, 3, 'b'}

print(set18.symmetric_difference(set19))  # {2, 3, 'b', 'a'}

• symmetric_difference_update: 用于修改当前集合，使其只包含存在于当前集合或另一个指定集合中的元素，但不包含同时存在于两个集合中的元素。

set18 = {1, 2, 'a'}
set19 = {1, 3, 'b'}

set18.symmetric_difference_update(set19)
print(set18)  # {2, 3, 'a', 'b'}
print(set19)  # {'b', 1, 3}

• union: 返回两个集合的并集两个集合的并集

set20 = {1, 2, 'a'}
set21 = {1, 3, 'b'}

print(set20.union(set21))  # {'a', 1, 2, 3, 'b'}