元组、集合和字典

上一篇学了列表——一组数据排着队。但 Python 里装数据的容器不止它一个，还有三个常用兄弟：元组（tuple）、集合（set）和字典（dict）。这篇把它们一次讲清楚，顺便说说什么时候该用谁。

元组：不可变的列表

元组用圆括号 ()，长得像列表，但有个关键区别：创建之后不能改。

point = (3, 5)          # 坐标，用元组很合适
rgb = (255, 128, 0)     # 颜色
print(point[0])         # 3（支持索引和切片，和列表一样）
print(point[1:])        # (5,)
# point[0] = 10         # 报错！TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

元组不可变，但有个细节：不可变的是”元素引用”本身。如果元组里装的是列表这类可变对象，列表内部还是能改的。

两个语法细节：

a = (1)     # 这是整数 1，不是元组！
b = (1,)    # 加个逗号才是单元素元组
c = 1, 2, 3 # 不加括号也是元组（这叫打包）
x, y, z = c # 解包：把元组拆开赋值
print(x, y) # 1 2

解包是 Python 里很爽的写法，交换两个变量不用中间变量：

a, b = b, a  # 一行交换

集合：去重和集合运算

集合用花括号 {}，特点：元素唯一、无序（打印顺序不保证，要稳定顺序用 sorted）。最适合干两件事：去重、做交并差。

nums = [1, 2, 2, 3, 3, 3, 4]
unique = set(nums)
print(unique)      # {1, 2, 3, 4}（重复的没了）
print(len(unique)) # 4

a = {1, 2, 3, 4}
b = {3, 4, 5, 6}
print(a & b)   # {3, 4}         交集
print(a | b)   # {1, 2, 3, 4, 5, 6}  并集
print(a - b)   # {1, 2}         差集（a 有 b 没有）
print(a ^ b)   # {1, 2, 5, 6}   对称差（只在一个集合里的）

注意：{} 是空字典，空集合要用 set()。集合里的元素必须是可哈希的（数字、字符串、元组可以，列表不行）。

字典：键值对

字典是 Python 里最重要的数据结构，没有之一。它存的是键值对（key-value），像查字典一样用键找值：

student = {
    "name": "小明",
    "age": 18,
    "city": "敦化",
}
print(student["name"])   # 小明
student["age"] = 19      # 改值
student["score"] = 92    # 加新键
print(student)

增删改查：

# 查：不存在的键直接报 KeyError
# print(student["phone"])  # KeyError: 'phone'
print(student.get("phone", "没留"))  # 没留（get 带默认值，安全）
# 删
del student["city"]
# 遍历
for key in student:                    # 遍历键
    print(key)
for key, value in student.items():     # 同时遍历键值
    print(f"{key}: {value}")
for value in student.values():         # 只遍历值
    print(value)
# 判断键是否存在
print("name" in student)   # True

检查键在不在，用 in 比直接取更安全；get 带默认值也常用。

字典的嵌套

字典里套字典、套列表非常常见，比如一个班的学生：

class_ = {
    "小明": {"age": 18, "scores": [92, 88]},
    "小红": {"age": 17, "scores": [85, 95]},
}
print(class_["小明"]["scores"][0])   # 92
for name, info in class_.items():
    avg = sum(info["scores"]) / len(info["scores"])
    print(f"{name} 平均分 {avg:.1f}")

什么时候用哪个

• 列表：有序、要改、按位置取 → 学生的名单、待办事项
• 元组：有序、不改、内容固定 → 坐标、颜色、函数返回多值
• 集合：去重、判断在不在、交并差 → 统计不重复访客、对比两份名单
• 字典：按键找值、描述属性 → 学生信息、配置项、计数器

一句话记忆：元组是锁死的列表，集合是去重的袋子，字典是查表。

新手坑

坑 1：{} 不是空集合。它是空字典。空集合写 set()。

坑 2：字典键重复了。后面的覆盖前面的，不报错：

d = {"a": 1, "a": 2}
print(d)  # {'a': 2}

坑 3：遍历字典时不能改字典大小。会报 RuntimeError: dictionary changed size during iteration。要删就遍历副本 for k in list(d):。

小结

• 元组 () 不可变，支持索引切片和解包；单元素要加逗号
• 集合 set() 去重、无序，支持 & | - ^ 运算
• 字典 {} 键值对，d[key] 取值、get() 安全取值、items() 遍历
• 选型：要改用列表，锁死用元组，去重用集合，查表用字典

练习

1. 把字符串 "hello world hello python" 拆成单词，统计每个单词出现几次（提示：split + 字典计数）
2. 有两个列表 a = [1, 2, 3, 4] 和 b = [3, 4, 5, 6]，找出同时在两个列表里的数字（提示：集合交集）
3. 思考：为什么元组能当字典的键，列表不能？提示：想想字典是靠什么找到值的，列表能不能保证这一点？