通往AI之路：Python机器学习入门-数据结构

Python 数据结构

Python 提供了多种数据结构来存储和操作数据，其中列表（list）、字典（dict）、元组（tuple）和集合（set）是最常用的几种。本章将详细介绍这些数据结构的基本操作及其应用。

1.2.1 列表（list）

列表（list）是 Python 中最常见的数据结构之一，它是一个有序、可变的序列，可以存储不同类型的元素。

1. 创建列表 # 创建一个包含多个元素的列表 numbers = [1, 2, 3, 4, 5] mixed_list = [1, "hello", 3.14, True] # 可以存储不同类型的元素 empty_list = [] # 创建空列表 2. 索引和切片 # 访问列表元素（索引从 0 开始） print(numbers[0]) # 输出 1 print(numbers[-1]) # 输出 5（负索引表示从后往前） # 切片操作（获取子列表） print(numbers[1:4]) # 输出 [2, 3, 4] print(numbers[:3]) # 输出 [1, 2, 3] print(numbers[::2]) # 输出 [1, 3, 5]（步长为 2） 3. 遍历列表 # 使用 for 循环遍历列表 for num in numbers: print(num) # 使用 enumerate() 获取索引和值 for index, value in enumerate(numbers): print(f"索引 {index} 对应的值是 {value}") 4. 列表推导式

列表推导式是一种简洁的方式来创建列表。

# 生成 0-9 的平方列表 squares = [x**2 for x in range(10)] print(squares) # 输出 [0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81] # 生成偶数列表 evens = [x for x in range(10) if x % 2 == 0] print(evens) # 输出 [0, 2, 4, 6, 8]

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1.2.2 字典（dict）

字典（dict）是一种键值对（key-value）数据结构，使用 {} 作为表示。

1. 创建字典 # 创建字典 student = {"name": "Alice", "age": 25, "major": "Computer Science"} empty_dict = {} # 创建空字典 2. 键值对操作 # 访问字典元素 print(student["name"]) # 输出 Alice # 添加或更新键值对 student["grade"] = "A" # 新增键值对 student["age"] = 26 # 更新 age 值 # 删除键值对 del student["major"] print(student) # {'name': 'Alice', 'age': 26, 'grade': 'A'} 3. 字典合并 # 使用 update() 方法合并字典 dict1 = {"a": 1, "b": 2} dict2 = {"b": 3, "c": 4} dict1.update(dict2) print(dict1) # {'a': 1, 'b': 3, 'c': 4}

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1.2.3 元组（tuple）和集合（set） 1. 元组（tuple）

元组是不可变的序列，常用于存储不可变的数据。

# 创建元组 tup = (1, 2, 3, "hello") # 访问元组元素 print(tup[0]) # 输出 1 # 元组解包 a, b, c, d = tup print(a, d) # 输出 1 hello 2. 集合（set）

集合是无序、唯一的元素集合。

# 创建集合 s = {1, 2, 3, 4, 4, 2} print(s) # 输出 {1, 2, 3, 4}（去重） # 集合运算 a = {1, 2, 3} b = {3, 4, 5} print(a | b) # 并集 {1, 2, 3, 4, 5} print(a & b) # 交集 {3} print(a - b) # 差集 {1, 2}

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通过本章的学习，我们了解了 Python 中的四种主要数据结构：列表、字典、元组和集合。这些数据结构是编写 Python 代码的基础，掌握它们的使用方法将为后续的编程提供强大的支持。建议多实践代码，加深理解！