Python 数据容器详解，list、tuple、str、set、dict 到底怎么选

变量能保存一个值。

但程序真正开始有用，往往是从处理一批数据开始的。

学生名单、商品列表、电影信息、订单记录、接口返回的 JSON，这些都不是一个变量能优雅解决的。

Python 提供了几种非常常用的数据容器：

list、tuple、str、set、dict

很多初学者的问题不是不会写语法，而是不知道什么时候该用谁。

这篇文章就把它们一次讲清楚。

先看一个真实一点的数据结构

假设我们要表示一部电影：

movie={"title":"流浪地球","year":2019,"score":7.9,"tags":["科幻","冒险","灾难"],"directors":("郭帆",)}print(movie["title"])print(movie["tags"][0])

这里同时用了字典、列表和元组。

字典描述一部电影的多个属性。

列表保存多个标签。

元组保存不太需要修改的导演信息。

真实项目里的数据经常就是这样嵌套的。

list，最常用的列表

列表有顺序，可以修改，适合保存一组同类数据。

students=["小明","小红","小刚"]print(students[0])print(students[1])

索引从 0 开始。

常用操作：

students=["小明","小红"]students.append("小刚")students.insert(1,"小李")students.remove("小红")print(students)print(len(students))

append()加到末尾。

insert()插入指定位置。

remove()按值删除。

len()获取长度。

列表切片

切片格式：

items[start:end:step]

示例：

numbers=[10,20,30,40,50]print(numbers[1:4])print(numbers[:3])print(numbers[2:])print(numbers[::2])

输出：

[20, 30, 40] [10, 20, 30] [30, 40, 50] [10, 30, 50]

规则是包含开始位置，不包含结束位置。

这个规则刚开始有点别扭，但非常统一。range()也是不包含结束值。

列表遍历

只需要元素：

scores=[90,85,72]forscoreinscores:print(score)

同时需要索引和元素：

scores=[90,85,72]forindex,scoreinenumerate(scores):print(index,score)

不要为了拿索引强行写：

scores=[90,85,72]forindexinrange(len(scores)):print(scores[index])

这不是错，但如果你不需要索引，直接遍历元素更清楚。

tuple，固定结构的数据

元组有顺序，但创建后不能修改。

point=(120.1,30.2)print(point[0])print(point[1])

元组适合保存结构固定的数据，比如坐标、日期片段、函数多个返回值。

defget_min_max(numbers):returnmin(numbers),max(numbers)min_value,max_value=get_min_max([3,8,1,9])print(min_value)print(max_value)

这里函数返回了两个值。Python 实际上返回的是一个元组，只是我们可以很方便地拆开。

str，字符串也是序列

字符串是文本，也是一种不可变序列。

word="Python"print(word[0])print(word[1:4])

字符串常用方法：

text=" Python,AI,Web "print(text.strip())print(text.lower())print(text.replace("AI","Data"))print(text.split(","))

strip()去掉两端空白。

lower()转小写。

replace()替换文本。

split()按分隔符切分成列表。

字符串不能直接修改某个字符：

word="Python"# word[0] = "J" 这行会报错

要生成新字符串：

word="Python"new_word="J"+word[1:]print(new_word)

set，去重和集合运算

集合不保存重复元素。

tags={"Python","AI","Python","Web"}print(tags)

集合适合做去重：

names=["小明","小红","小明","小刚"]unique_names=set(names)print(unique_names)

集合运算：

frontend={"HTML","CSS","JavaScript","Python"}backend={"Python","Java","Go"}print(frontend&backend)print(frontend|backend)print(frontend-backend)

&是交集。

|是并集。

-是差集。

集合不适合用索引，因为它不强调顺序。

dict，用键找到值

字典保存键值对。

user={"name":"小明","age":18,"is_vip":True}print(user["name"])

修改和新增：

user={"name":"小明","age":18}user["age"]=19user["city"]="杭州"print(user)

安全读取：

user={"name":"小明"}print(user.get("age","未知"))

如果直接user["age"]，键不存在会报KeyError。

get()可以给默认值。

字典遍历

遍历键：

user={"name":"小明","age":18}forkeyinuser:print(key)

遍历值：

forvalueinuser.values():print(value)

遍历键和值：

forkey,valueinuser.items():print(key,value)

真实开发里，items()很常用。

容器怎么选

可以按这个流程判断：

简单判断：

保存多个学生，用列表。

描述一个学生，用字典。

保存坐标，用元组。

处理标签去重，用集合。

处理文本，用字符串。

可变和不可变

列表、字典、集合是可变的。

字符串、元组、数字是不可变的。

看列表：

items=[1,2,3]items.append(4)print(items)

原列表被修改了。

看字符串：

name="Python"new_name=name.replace("P","J")print(name)print(new_name)

原字符串没有变，生成了新字符串。

这个区别会影响函数参数、复制、数据共享。现在先记住规则，后面写项目时会经常遇到。

浅拷贝的入门坑

numbers=[1,2,3]other_numbers=numbers other_numbers.append(4)print(numbers)

输出：

[1, 2, 3, 4]

因为numbers和other_numbers指向同一个列表。

如果想复制一份：

numbers=[1,2,3]other_numbers=numbers.copy()other_numbers.append(4)print(numbers)print(other_numbers)

这只是浅拷贝。嵌套结构会更复杂，入门阶段先知道不要随便把可变对象赋来赋去。

完整案例，学生成绩统计

students=[{"name":"小明","score":90,"tags":{"认真","稳定"}},{"name":"小红","score":85,"tags":{"活跃","进步"}},{"name":"小刚","score":72,"tags":{"稳定"}},]total_score=0passed_students=[]all_tags=set()forstudentinstudents:total_score=total_score+student["score"]ifstudent["score"]>=60:passed_students.append(student["name"])all_tags=all_tags|student["tags"]average_score=total_score/len(students)print(f"平均分：{average_score:.2f}")print(f"及格学生：{passed_students}")print(f"所有标签：{all_tags}")

这个例子里：

列表保存多个学生。

字典描述单个学生。

集合保存标签并自动去重。

循环负责逐个处理。

这就是容器组合的真实用法。

常见错误

索引越界

names=["小明","小红"]print(names[2])

列表只有索引 0 和 1，访问 2 会报IndexError。

字典键不存在

user={"name":"小明"}print(user["age"])

会报KeyError。

修复：

print(user.get("age","未知"))

修改正在遍历的列表

numbers=[1,2,3,4]fornumberinnumbers:ifnumber%2==0:numbers.remove(number)

这类代码容易跳过元素。

更安全的方式是生成新列表：

numbers=[1,2,3,4]odd_numbers=[]fornumberinnumbers:ifnumber%2!=0:odd_numbers.append(number)print(odd_numbers)

练习

写一个图书统计程序：

1. 用列表保存多本书。
2. 每本书用字典表示，包含书名、价格、标签。
3. 统计所有书的平均价格。
4. 汇总所有标签并去重。

参考代码：

books=[{"title":"Python 入门","price":59.9,"tags":{"编程","Python"}},{"title":"数据分析基础","price":69.0,"tags":{"数据","Python"}},{"title":"Web 开发","price":79.0,"tags":{"Web","Python"}},]total_price=0all_tags=set()forbookinbooks:total_price=total_price+book["price"]all_tags=all_tags|book["tags"]average_price=total_price/len(books)print(f"平均价格：{average_price:.2f}")print(f"全部标签：{all_tags}")

参考资料

• Python 官方数据结构教程：https://docs.python.org/3/tutorial/datastructures.html