Python新手必看之三大核心数据结构(字符串/列表/字典)的完全指南_Python

在 python 编程中，数据结构是存储和组织数据的基础。对于初学者来说，掌握 字符串 (string)、列表 (list) 和 字典 (dictionary) 这三种最常用的数据结构至关重要。

本文将详细介绍这三种数据结构的创建方法，并提供丰富的代码示例，助你快速上手！

1. 字符串 (string) —— 文本数据的载体

字符串是 python 中最常用的数据类型，用于表示文本。它是不可变的序列。

1.1 创建字符串的常见方法

方法一：使用单引号或双引号

这是最直接的创建方式。python 中单引号 ' 和双引号 " 作用相同。

# 使用单引号
s1 = 'hello, python!'

# 使用双引号（当字符串内部包含单引号时非常有用）
s2 = "i'm learning python."

print(s1)  # 输出: hello, python!
print(s2)  # 输出: i'm learning python.

方法二：使用三引号（多行字符串）

当字符串内容跨越多行，或者包含复杂的引号时，使用三引号 ''' 或 """。

s3 = '''
这是一个
多行字符串
'''

s4 = """可以包含 '单引号' 和 "双引号" 的字符串"""

print(s3)
print(s4)

方法三：使用str()函数

将其他数据类型（如整数、浮点数）转换为字符串。

num = 100
s5 = str(num)  # 将整数 100 转换为字符串 '100'
print(type(s5)) # 输出: <class 'str'>

方法四：字符串格式化创建 (f-string)

python 3.6+ 引入的强大功能，可以在字符串中直接嵌入变量。

name = "alice"
age = 25
s6 = f"my name is {name} and i am {age} years old."
print(s6) # 输出: my name is alice and i am 25 years old.

2. 列表 (list) —— 灵活有序的容器

列表是 python 中最通用的序列类型，可以包含任意类型的对象。它是可变的，意味着你可以随时修改其中的元素。

2.1 创建列表的常见方法

方法一：使用方括号[]

最简单、最常用的方法。

# 创建空列表
empty_list = []

# 创建包含元素的列表
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
mixed_list = [1, "hello", 3.14, true] # 列表中可以包含不同类型的数据

print(numbers)
print(mixed_list)

方法二：使用list()构造函数

将其他可迭代对象（如字符串、元组）转换为列表。

# 将字符串转换为列表
char_list = list("python")
print(char_list) # 输出: ['p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']

# 将元组转换为列表
tuple_data = (10, 20, 30)
list_from_tuple = list(tuple_data)
print(list_from_tuple) # 输出: [10, 20, 30]

方法三：列表推导式 (list comprehension)

一种简洁而强大的创建列表的方式，通常用于基于现有列表生成新列表。

# 生成 0 到 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]

3. 字典 (dictionary) —— 键值对的映射

字典是一种无序的（python 3.7+ 变为有序）、可变的容器模型，可存储任意类型对象。字典由 键 (key) 和 值 (value) 组成，键必须是唯一的且不可变（如字符串、数字、元组）。

3.1 创建字典的常见方法

方法一：使用花括号{}

最常用的创建方式。

# 创建空字典
empty_dict = {}

# 创建包含键值对的字典
person = {
    "name": "bob",
    "age": 30,
    "city": "new york"
}
print(person)
print(person["name"]) # 访问值，输出: bob

方法二：使用dict()构造函数

可以通过关键字参数或二元组列表来创建。

# 使用关键字参数
d1 = dict(name="alice", age=25, job="engineer")
print(d1)

# 使用二元组列表
d2 = dict([('one', 1), ('two', 2), ('three', 3)])
print(d2) # 输出: {'one': 1, 'two': 2, 'three': 3}

方法三：使用fromkeys()方法

创建一个新字典，以序列 seq 中元素做字典的键，value 为字典所有键对应的初始值。

keys = ['name', 'age', 'gender']
default_value = 'unknown'

# 创建一个默认值为 'unknown' 的字典
d3 = dict.fromkeys(keys, default_value)
print(d3) 
# 输出: {'name': 'unknown', 'age': 'unknown', 'gender': 'unknown'}

方法四：字典推导式 (dictionary comprehension)

类似于列表推导式，用于快速生成字典。

# 将列表中的元素作为键，元素的平方作为值
numbers = [1, 2, 3, 4]
square_dict = {x: x**2 for x in numbers}
print(square_dict) 
# 输出: {1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}

总结

数据结构	符号	特点	适用场景
字符串 (string)	' ' 或 " "	不可变、有序字符序列	存储文本信息
列表 (list)	[ ]	可变、有序任意对象序列	存储有序的数据集合，需要频繁修改时
字典 (dict)	{ }	可变、键值对映射	存储关联数据，需要通过 key 快速查找时