在 Python 编程的世界里，数据结构是基石，掌握不同的数据结构能让你更高效地处理和组织数据。本文将带你深入探索 Python 中常见的数据结构，从列表、元组，到集合、字典，为你呈现全面且实用的知识。
一、列表：灵活多变的数据容器
- 丰富的列表方法：列表拥有众多实用方法。
append(x)用于在列表末尾添加元素，extend(iterable)可将可迭代对象中的元素添加到列表，insert(i, x)能在指定位置插入元素 。remove(x)删除列表中第一个值为x的元素，若未找到会触发ValueError异常；pop([i])移除并返回指定位置的元素，默认移除最后一个元素，列表为空或索引越界时引发IndexError。clear()清空列表，index(x[, start[, end]])返回指定元素的索引，count(x)统计元素出现次数，sort(*, key=None, reverse=False)就地排序，reverse()翻转列表，copy()返回浅拷贝。 - 特殊应用：堆栈和队列：列表可轻松实现堆栈，利用
append()添加元素，pop()取出元素，遵循 “后进先出” 原则。用作队列时虽可行，但效率较低，因为在列表开头插入或移除元素速度慢，此时collections.deque是更好的选择，它能快速从两端操作元素。 - 列表推导式：简洁的列表创建方式：列表推导式让创建列表更简洁高效。例如，计算平方值列表可以用
[x**2 for x in range(10)]，还能结合if子句进行条件筛选，像[x for x in range(10) if x % 2 == 0]可筛选出偶数。多个for子句能实现嵌套循环效果，如[(x, y) for x in range(3) for y in range(3)]。 - 嵌套列表推导式：列表推导式的初始表达式可以是另一个列表推导式。例如，对 3x4 矩阵进行转置，可以使用
[[row[i] for row in matrix] for i in range(4)]，不过zip()函数在这种场景下更便捷。
二、del语句：灵活删除数据：
del语句可按索引删除列表中的元素，如del a[0]；删除切片del a[2:4] ；还能清空列表del a[:] 。此外，del也可用于删除整个变量，删除后再引用会报错。
三、元组：不可变的序列：
元组由逗号分隔的值组成，如t = 12345, 54321, 'hello!' 。元组是不可变的，不能修改单个元素的值，但可以包含可变对象。创建空元组用() ，创建单元素元组需在元素后加逗号。元组打包是将多个值组合成元组，序列解包则是将元组的值分别赋给多个变量。
四、集合：无序且不重复的容器：
集合是由不重复元素组成的无序容器。创建集合可以用花括号{}或set()函数，创建空集合只能用set() 。集合支持成员检测、消除重复元素，还能进行合集、交集、差集、对称差分等数学运算，也有集合推导式，如{x for x in 'abracadabra' if x not in 'abc'} 。
五、字典：键值对的集合
1. 字典的基本操作：字典以键索引，键必须是不可变类型。可以用花括号{}创建字典，也能用dict()构造函数或字典推导式创建。通过键存储和提取值，用del删除键值对。循环字典时，items()方法可同时获取键和值。
2. 字典推导式详解：字典推导式是一种强大且简洁的创建字典的方式，它允许你使用紧凑的语法从现有数据构建字典。其基本语法为{键表达式: 值表达式 for 变量 in 可迭代对象 [if 条件表达式]} ，其中中括号内的条件表达式是可选的。
- 简单的字典推导式示例：如果要创建一个字典，键是数字，值是该数字的平方，可以这样写
{x: x**2 for x in range(1, 6)}，得到的字典为{1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25}。这里x是迭代变量，x作为键，x**2作为对应的值，range(1, 6)是可迭代对象。 - 结合条件的字典推导式：假设你有一个列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]，现在只想创建一个字典，键是偶数，值是该偶数的平方，就可以使用带条件的字典推导式{x: x**2 for x in numbers if x % 2 == 0}，结果是{2: 4, 4: 16, 6: 36}。条件if x % 2 == 0用于筛选出符合条件的元素进行字典创建。 - 更复杂的字典推导式：字典推导式还可以结合函数和复杂表达式。比如，有两个列表
keys = ['a', 'b', 'c']和values = [1, 2, 3]，要创建一个字典，键来自keys列表，值是对应values列表元素的立方，可以写成{k: v**3 for k, v in zip(keys, values)}，得到{'a': 1, 'b': 8, 'c': 27}。这里使用zip()函数将两个列表的元素一一对应，然后通过字典推导式创建字典。
六、循环的技巧：
在 Python 中，循环操作配合不同数据结构有许多实用技巧。对字典循环时，items()方法能同时提取键值对；循环序列时，enumerate()函数可获取索引和对应值；同时循环多个序列，zip()函数将元素一一匹配；reversed()函数用于逆向循环，sorted()函数可按指定顺序循环，还可结合set()去除重复元素。