tasks = ["Review Chapter 3", "Start Chapter 4", "Practice list operations"]
print(tasks)
# Output: ['Review Chapter 3', 'Start Chapter 4', 'Practice list operations']

访问元素： 使用索引访问元素（请记住索引从0开始）。

first_task = tasks[0]
print(f"First task: {first_task}")
# Output: First task: Review Chapter 3

last_task = tasks[-1] # 负索引从末尾开始计数
print(f"Last task: {last_task}")
# Output: Last task: Practice list operations

添加元素： 使用 append() 在末尾添加项目，或使用 insert() 在指定位置添加。

tasks.append("Take a break")
print(tasks)
# Output: ['Review Chapter 3', 'Start Chapter 4', 'Practice list operations', 'Take a break']

tasks.insert(1, "Read list documentation") # 在索引1处插入
print(tasks)
# Output: ['Review Chapter 3', 'Read list documentation', 'Start Chapter 4', 'Practice list operations', 'Take a break']

删除元素： 使用 remove() 删除值的首次出现，或使用 del 按索引删除。

tasks.remove("Take a break") # 按值删除
print(tasks)
# Output: ['Review Chapter 3', 'Read list documentation', 'Start Chapter 4', 'Practice list operations']

del tasks[0] # 删除索引0处的项目
print(tasks)
# Output: ['Read list documentation', 'Start Chapter 4', 'Practice list operations']

遍历列表： 使用 for 循环处理列表中的每个项目。

print("\n剩余任务：")
for task in tasks:
    print(f"- {task}")
# Output:
# 剩余任务：
# - Read list documentation
# - Start Chapter 4
# - Practice list operations

元组的使用

元组是有序的、不可变的集合。一旦创建，其内容不能更改。它们常用于固定集合的项目，例如坐标或RGB颜色值。

创建元组： 元组使用括号 () 定义。

point = (10, 20) # 表示一个 (x, y) 坐标
rgb_color = (255, 0, 0) # 红色

print(f"点坐标： {point}")
# Output: Point coordinates: (10, 20)
print(f"RGB 颜色： {rgb_color}")
# Output: RGB Color: (255, 0, 0)

访问元素： 像列表一样访问元素，使用索引。

x_coordinate = point[0]
red_value = rgb_color[0]

print(f"X 坐标： {x_coordinate}")
# Output: X coordinate: 10
print(f"红色值： {red_value}")
# Output: Red value: 255

不可变性： 尝试更改元组中的元素会导致错误。这是其一个主要特点。
```
# 这一行会引起错误：
# point[0] = 15
# TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
```
不可变性使得元组在表示不应意外更改的数据时更加可靠。它们也可以用作字典的键（与列表不同）。

字典的使用

字典以键值对的形式存储数据。它们是无序的（在旧版Python中）或按插入顺序排列的（在新版Python中），并且是可变的。键必须是唯一的且不可变的（例如字符串、数字或元组）。字典提供基于键的快速查找。

创建字典： 使用花括号 {} 和 键: 值 对。

student_scores = {
    "Alice": 85,
    "Bob": 92,
    "Charlie": 78
}
print(student_scores)
# Output: {'Alice': 85, 'Bob': 92, 'Charlie': 78}

访问值： 使用方括号 [] 中的键来获取对应的值。

bob_score = student_scores["Bob"]
print(f"Bob 的分数： {bob_score}")
# Output: Bob's score: 92

尝试访问不存在的键将引发 KeyError。你可以使用 .get() 方法进行更安全的访问，如果键未找到，它会返回 None（或指定的默认值）。

david_score = student_scores.get("David") # 键不存在
print(f"David 的分数： {david_score}")
# Output: David's score: None

david_score_default = student_scores.get("David", "Not found") # 带默认值
print(f"David 的分数： {david_score_default}")
# Output: David's score: Not found

添加或修改条目： 为新键赋值以添加条目，或为现有键赋值以修改条目。

# 添加新学生
student_scores["David"] = 88
print(student_scores)
# Output: {'Alice': 85, 'Bob': 92, 'Charlie': 78, 'David': 88}

# 更新 Alice 的分数
student_scores["Alice"] = 87
print(student_scores)
# Output: {'Alice': 87, 'Bob': 92, 'Charlie': 78, 'David': 88}

删除条目： 使用 del 按键删除条目。

del student_scores["Charlie"]
print(student_scores)
# Output: {'Alice': 87, 'Bob': 92, 'David': 88}

遍历字典： 你可以遍历键、值或键值对（项目）。

print("\n学生分数：")
# 遍历键（默认遍历方式）
for student in student_scores:
    print(f"- {student}: {student_scores[student]}")

print("\n使用 .items()：")
# 遍历键值对
for student, score in student_scores.items():
    print(f"- {student} scored {score}")

# Output:
# 学生分数：
# - Alice: 87
# - Bob: 92
# - David: 88
#
# 使用 .items()：
# - Alice 得分 87
# - Bob 得分 92
# - David 得分 88

集合的使用

集合是无序的、包含唯一且不可变项目的集合。它们可用于成员资格测试、去除重复项以及执行数学集合操作。

创建集合： 使用花括号 {} 或 set() 函数。请注意，{} 会创建一个空字典，因此对于空集合，请使用 set()。

# 从包含重复项的列表创建
tags_list = ["python", "data", "web", "python", "data"]
unique_tags = set(tags_list)
print(unique_tags)
# Output: {'data', 'python', 'web'} (顺序可能不同)

# 直接创建
allowed_users = {"alice", "bob", "charlie"}
print(allowed_users)
# Output: {'charlie', 'alice', 'bob'} (顺序可能不同)

添加元素： 使用 add() 方法。重复项会自动被忽略。

allowed_users.add("david")
print(allowed_users)
# Output: {'charlie', 'david', 'alice', 'bob'}

allowed_users.add("alice") # 添加现有元素没有效果
print(allowed_users)
# Output: {'charlie', 'david', 'alice', 'bob'}

成员资格测试： 使用 in 运算符检查元素是否存在于集合中。这效率很高。

if "bob" in allowed_users:
    print("Bob 是允许的用户。")
else:
    print("Bob 不被允许。")
# Output: Bob is an allowed user.

if "eve" in allowed_users:
    print("Eve 是允许的用户。")
else:
    print("Eve 不被允许。")
# Output: Eve is not allowed.

集合操作： 集合支持并集 (|)、交集 (&)、差集 (-) 和对称差集 (^) 等操作。

admin_users = {"alice", "eve"}

# 并集：存在于任一集合中的所有用户
all_users = allowed_users | admin_users
print(f"所有用户： {all_users}")
# Output: All users: {'eve', 'charlie', 'david', 'alice', 'bob'}

# 交集：同时存在于两个集合中的用户
common_users = allowed_users & admin_users
print(f"共同用户（被允许的管理员）： {common_users}")
# Output: Common users (admins who are allowed): {'alice'}

# 差集：存在于 allowed_users 但不在 admin_users 中的用户
non_admin_allowed = allowed_users - admin_users
print(f"被允许但不是管理员的用户： {non_admin_allowed}")
# Output: Allowed users who are not admins: {'charlie', 'david', 'bob'}

选择合适的结构：一个小例子

设想你需要在一个图书馆目录中存储图书信息。

为了存储每本书的ISBN（唯一标识符）和标题，字典是合适的：books_by_isbn = {"978-0134": "Python Crash Course", ...}。这允许按ISBN快速查找。
为了存储特定用户借阅图书的序列，并按借阅顺序排列，列表是合适的：borrow_history = ["Python Crash Course", "Fluent Python", ...]。顺序很重要，并且列表可以随着借阅更多图书而增长。
为了存储一组固定的类别，例如（'小说', '科学', '历史'），如果你不期望在程序执行期间类别经常更改，则可以使用元组。
为了快速检查一本书是否属于某个特殊收藏（例如，“珍本”），该收藏的ISBN集合将是高效的：rare_book_isbns = {"978-...", "978-..."}。检查 isbn in rare_book_isbns 速度很快。

本次实践涵盖了列表、元组、字典和集合的创建、访问、修改和遍历。试验这些示例是熟练有效使用Python集合类型的最佳方式。记住在决定使用哪种类型来满足你的特定数据组织需求时，要考虑每种类型的特点：顺序、可变性、唯一性、键值映射。

这部分内容有帮助吗？

动手实践：使用集合

列表的使用

列表是有序的、可变的集合。它们可能是你遇到的最常见的集合类型。让我们管理一个任务列表。

创建列表： 从创建一个表示任务的字符串列表开始。

tasks = ["Review Chapter 3", "Start Chapter 4", "Practice list operations"]
print(tasks)
# Output: ['Review Chapter 3', 'Start Chapter 4', 'Practice list operations']