python中的列表和字典操作

列表（List）和字典（Dictionary）操作

基础概念

列表（List）：

列表是有序的集合，可以随时添加和删除其中的元素。
列表的元素不需要具有相同的数据类型。

字典（Dictionary）：

字典是无序的键值对集合，每个键都是唯一的。
键必须是不可变的数据类型，如字符串、数字或元组，而值可以是任意数据类型。

类型

列表的类型：

整数列表：[1, 2, 3, 4]
字符串列表：['apple', 'banana', 'cherry']
混合类型列表：[1, 'apple', 3.14, True]

字典的类型：

字符串键字典：{'name': 'Alice', 'age': 25}
数字键字典：{1: 'one', 2: 'two'}
复合键字典：{(1, 2): 'pair'}

应用场景

列表的应用场景：

存储一系列按顺序排列的数据，如日志记录、历史记录等。
实现队列和栈等数据结构。
存储和处理表格数据。

字典的应用场景：

存储配置信息，通过键快速访问配置项。
实现映射关系，如数据库查询结果的键值对表示。
存储用户信息，通过用户ID快速查找用户详情。

常见问题及解决方法

问题1：列表索引越界

my_list = [1, 2, 3]
print(my_list[3])  # 索引越界

解决方法：

if len(my_list) > 3:
    print(my_list[3])
else:
    print("Index out of range")

问题2：字典键不存在

my_dict = {'name': 'Alice'}
print(my_dict['age'])  # 键不存在

解决方法：

if 'age' in my_dict:
    print(my_dict['age'])
else:
    print("Key not found")

问题3：列表和字典的性能优化

对于大量数据的列表操作，可以考虑使用生成器表达式或迭代器来节省内存。
对于频繁查找的字典操作，可以使用collections.OrderedDict保持插入顺序，或者使用collections.defaultdict简化默认值处理。

示例代码

列表操作示例：

# 创建列表
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]

# 访问元素
print(my_list[2])  # 输出: 3

# 添加元素
my_list.append(6)
print(my_list)  # 输出: [1, 2, 3, 4, 5, 6]

# 删除元素
my_list.remove(3)
print(my_list)  # 输出: [1, 2, 4, 5, 6]

# 切片操作
sub_list = my_list[1:4]
print(sub_list)  # 输出: [2, 4, 5]

字典操作示例：

# 创建字典
my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 25}

# 访问值
print(my_dict['name'])  # 输出: Alice

# 添加键值对
my_dict['city'] = 'New York'
print(my_dict)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}

# 删除键值对
del my_dict['age']
print(my_dict)  # 输出: {'name': 'Alice', 'city': 'New York'}

# 检查键是否存在
if 'name' in my_dict:
    print("Name exists")