Python编程入门：掌握元组、字典与集合在数据处理和关系映射中的核心应用

太棒了！你已经来到 Python 30天学习计划的第6天！🎉
今天我们将一次性掌握 Python 的另外三种核心容器类型：元组（tuple）、字典（dict）和集合（set）。它们和列表一起，构成了 Python 数据结构的“四大金刚”！

🎯 第6天目标：

✅ 理解并使用 元组（tuple） —— 不可变的有序序列
✅ 掌握 字典（dict） —— 键值对存储（最常用的数据结构之一）
✅ 学会使用 集合（set） —— 无序、不重复的元素集
✅ 能根据场景选择合适的容器类型

📘 一、元组（Tuple）——“不可变的列表”

🔹 特点：

• 用 圆括号 () 定义（也可以省略）
• 不可变：创建后不能修改、添加或删除元素
• 有序，支持索引和切片
• 常用于表示固定结构的数据（如坐标、RGB颜色、数据库记录）

# 创建元组
point = (3, 4)
rgb = (255, 128, 0)
person = \"李明\", 25, \"北京\" # 括号可省略！
print(point[0]) # 3
print(person[1:]) # (25, '北京')

# ❌ 以下操作会报错！
# point[0] = 5
# TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

✅ 为什么用元组？

• 安全性：防止意外修改
• 性能略优于列表（因为不可变）
• 可作为字典的键（列表不行！）

📘 二、字典（Dictionary）——“键值对”的映射

🔹 特点：

• 用 花括号 {} 定义
• 存储 键（key）→ 值（value） 的映射
• 无序（但在Python 3.7及以上版本中，字典会保持插入顺序）
• 键必须是不可变类型（如字符串、数字、元组），值可以是任意类型

# 创建字典
student = {
    \"name\": \"王芳\",
    \"age\": 20,
    \"courses\": [\"数学\", \"英语\"],
    \"is_graduate\": False
}

# 访问值
print(student[\"name\"]) # 王芳
print(student.get(\"age\"))  # 20（推荐用 .get()，避免 KeyError）

# 添加/修改
student[\"grade\"] = \"大二\"  # 新增键值对
student[\"age\"] = 21  # 修改已有键

# 删除
del student[\"is_graduate\"]

🔹 常用方法：

方法	作用
.keys()	返回所有键（类似列表）
.values()	返回所有值
.items()	返回键值对元组列表
.get(key, default)	安全获取值，不存在时返回默认值

✅ 遍历字典（提前预览循环）：

for key in student:
    print(f\"{key}: {student[key]}\")

# 或更优雅地：
for key, value in student.items():
    print(f\"{key} → {value}\")

📘 三、集合（Set）——“去重工具箱”

🔹 特点：

• 用 花括号 {} 或 set() 创建
• 无序、元素唯一（自动去重）
• 元素必须是不可变类型（不能放列表、字典）
• 支持数学中的集合运算：交集、并集、差集等

# 创建集合
fruits = {\"苹果\", \"香蕉\", \"橙子\"}
nums = set([1, 2, 2, 3, 3, 3]) # 自动去重 → {1, 2, 3}

# 添加/删除
fruits.add(\"葡萄\")
fruits.remove(\"香蕉\") # 若不存在会报错
fruits.discard(\"西瓜\") # 若不存在，不报错

# 集合运算
a = {1, 2, 3}
b = {3, 4, 5}
print(\"并集:\", a | b) # {1, 2, 3, 4, 5}
print(\"交集:\", a & b) # {3}
print(\"差集 a-b:\", a - b) # {1, 2}
print(\"对称差集:\", a ^ b) # {1, 2, 4, 5}

✅ 典型用途：

• 去除列表重复项：list(set(my_list))
• 快速判断元素是否存在（利用哈希表实现，比列表的线性查找快得多！）

🧠 四、四种容器对比总结

容器	符号	有序？	可变？	允许重复？	典型用途
列表（list）	[ ]	✅	✅	✅	存储有序数据（成绩、任务）
元组（tuple）	( )	✅	❌	✅	固定结构（坐标、配置）
字典（dict）	{ }	⚠️（3.7+保序）	✅	键唯一	映射关系（用户信息、配置表）
集合（set）	{ }	❌	✅	❌	去重、成员检测、集合运算

💡 如何选择？

• 要 顺序 + 可改 → 列表
• 要 顺序 + 不可改 → 元组
• 要 键值对应 → 字典
• 要 去重或快速查找 → 集合

💻 今日实战：day6.py

✅ 今日小任务

1、创建一个字典，存储你的个人信息（姓名、年龄、城市、爱好列表）

2、用集合找出两个朋友的共同爱好
以下是一个包含元组的列表（还记得列表吗？）和集合运算的练习：

people = [
    (\"张三\", 18, \"上海\", [\"读书\", \"电影\"]),
    (\"李四\", 19, \"北京\", [\"编程\", \"旅行\"]),
    (\"王五\", 20, \"广州\", [\"读书\", \"编程\"])
]

my_hobbies = {\"读书\", \"跑步\", \"编程\"}
friend_hobbies = {\"电影\", \"编程\", \"旅行\"}
print(\"共同爱好:\", my_hobbies & friend_hobbies)

📝 小结

• 元组：安全、不可变的序列
• 字典：强大的键值映射，日常开发最常用之一
• 集合：高效去重与集合运算
• 根据需求选择合适的数据结构，是写出高效代码的关键！

🎉 恭喜完成第6天！
你现在已经掌握了 Python 的全部四种内置容器类型！这是迈向中级编程的重要一步！
理解这些基础数据结构，是未来构建复杂应用和深入学习如 PyPI 生态中高级库的基石。

继续加油，未来的开发者！👨‍💻👩‍💻 希望你在 云栈社区 的探索之旅中不断成长，发现更多编程的乐趣与深度。