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一、字符串（str）核心操作

字符串是 Python 中最基础的序列类型，不可变（修改字符串本质是创建新字符串），支持索引、切片等通用序列操作，还有丰富的内置方法。

1. 基础特性

python

# 定义字符串（单引号/双引号/三引号，三引号支持多行） s1 = "Hello Python" s2 = '字符串不可变' s3 = """多行 字符串""" # 不可变性演示（直接修改会报错，需通过新字符串实现） # s1[0] = "h" # 报错：TypeError: 'str' object does not support item assignment new_s1 = "h" + s1[1:] # 生成新字符串：hello Python print(new_s1)

2. 核心操作（索引 / 切片 / 拼接）

python

s = "Python编程基础" # 1. 索引（正向从0开始，反向从-1开始） print(s[0]) # 输出：P（正向第1个字符） print(s[-2]) # 输出：基（反向第2个字符） # 2. 切片（核心！格式：[起始:结束:步长]，左闭右开） print(s[0:6]) # 输出：Python（取0-5位） print(s[6:]) # 输出：编程基础（从6位取到末尾） print(s[:6]) # 输出：Python（从开头取到5位） print(s[::2]) # 输出：Pto编基（步长2，隔一个取一个） print(s[::-1]) # 输出：础基程编nohtyP（步长-1，反转字符串） # 3. 拼接与重复 s4 = "Hello" + " " + "World" # 拼接：Hello World s5 = "Python" * 3 # 重复：PythonPythonPython print(s4, s5)

3. 常用内置方法

python

s = " Python 编程 基础 " # 1. 去除空白（strip/lstrip/rstrip） print(s.strip()) # 输出：Python 编程 基础（去除首尾空白） print(s.lstrip()) # 输出：Python 编程 基础 （去除左侧空白） # 2. 查找/替换 print(s.find("编程")) # 输出：8（返回首次出现的索引，找不到返回-1） print(s.index("基础")) # 输出：11（类似find，但找不到报错） print(s.replace("编程", "学习")) # 输出： Python 学习 基础 （替换指定内容） # 3. 分割/合并 split_s = s.strip().split(" ") # 按空格分割：['Python', '编程', '基础'] join_s = "-".join(split_s) # 用-合并：Python-编程-基础 print(split_s, join_s) # 4. 大小写/判断类方法 s6 = "Python123" print(s6.upper()) # 输出：PYTHON123（转大写） print(s6.isdigit())# 输出：False（判断是否全为数字） print(s6.isalpha())# 输出：False（判断是否全为字母） print(s6.isalnum())# 输出：True（判断是否为字母+数字）

4. 字符串格式化（重点）

三种格式化方式，f-string（Python3.6+）最简洁高效，推荐优先使用。

python

name = "小明" age = 18 score = 95.5 # 方式1：%格式化（老旧，不推荐） print("姓名：%s，年龄：%d，成绩：%.1f" % (name, age, score)) # 方式2：format方法（兼容旧版本） print("姓名：{}，年龄：{}，成绩：{:.1f}".format(name, age, score)) # 方式3：f-string（推荐！简洁、高效） print(f"姓名：{name}，年龄：{age}，成绩：{score:.1f}") # 支持表达式 print(f"明年年龄：{age + 1}")

二、常用数据结构

1. 列表（list）：可变、有序、可重复

最常用的可变序列，支持增删改查，适合存储有序、可修改的数据集。

核心操作

python

# 定义列表（方括号，元素用逗号分隔） lst = [1, "Python", True, [1,2,3]] # 支持不同类型元素、嵌套列表 # 1. 增（append/insert/extend） lst.append(100) # 末尾添加：[1, 'Python', True, [1,2,3], 100] lst.insert(1, "Java") # 指定位置插入：[1, 'Java', 'Python', True, [1,2,3], 100] lst.extend([200, 300]) # 批量添加：[1, 'Java', 'Python', True, [1,2,3], 100, 200, 300] # 2. 删（pop/remove/clear） lst.pop() # 删除末尾元素（返回删除值）：300 lst.pop(1) # 删除指定索引元素：Java lst.remove(True) # 删除指定值（首次出现）：True # lst.clear() # 清空列表 # 3. 改（索引赋值） lst[0] = 10 # [10, 'Python', [1,2,3], 100, 200] # 4. 查（索引/切片/查找） print(lst[2]) # 输出：[1,2,3] print(lst.index("Python")) # 输出：1（返回首次出现的索引） print(lst.count(100)) # 输出：1（统计出现次数） # 5. 排序/反转 num_lst = [3, 1, 4, 2] num_lst.sort() # 升序：[1,2,3,4] num_lst.sort(reverse=True) # 降序：[4,3,2,1] num_lst.reverse() # 反转：[1,2,3,4] # 6. 列表推导式（高效创建列表） square_lst = [x*x for x in range(1, 6)] # [1,4,9,16,25] print(square_lst)

适用场景

• 存储有序、需要频繁修改的数据集（如用户列表、商品列表）；
• 嵌套列表可表示二维数据（如矩阵、表格）。

2. 元组（tuple）：不可变、有序、可重复

与列表类似，但不可变（创建后无法修改），更轻量、更安全，支持拆包、作为字典键等。

核心操作

python

# 定义元组（圆括号，单个元素需加逗号） t1 = (1, 2, 3) t2 = ("Python",) # 单个元素元组，逗号不可省略 t3 = 10, 20, 30 # 省略括号也可定义（元组打包） # 不可变性演示（修改报错） # t1[0] = 100 # 报错：TypeError: 'tuple' object does not support item assignment # 1. 查（索引/切片，与列表一致） print(t1[1]) # 输出：2 print(t1[::-1]) # 输出：(3,2,1) # 2. 元组拆包（核心优势） a, b, c = t1 # a=1, b=2, c=3 x, *y = t3 # 星号拆包：x=10, y=[20,30] print(a, b, c, x, y) # 3. 常用方法（仅count/index，无增删改） print(t1.count(2)) # 输出：1 print(t1.index(3)) # 输出：2

适用场景

• 存储固定不变的数据集（如坐标、配置项）；
• 作为字典的键（列表不可）、函数返回多个值（默认返回元组）。

3. 字典（dict）：键值对、3.7 + 有序、键唯一

以 “键 - 值” 映射存储数据，键不可变且唯一（字符串 / 数字 / 元组可作为键，列表不可），3.7 + 版本默认保持插入顺序。

核心操作

python

# 定义字典（花括号/zip/dict()） dic = { "name": "小明", "age": 18, "scores": {"语文": 90, "数学": 95} # 嵌套字典 } # 快速创建字典（zip） keys = ["a", "b", "c"] values = [1,2,3] dic2 = dict(zip(keys, values)) # {'a':1, 'b':2, 'c':3} # 1. 增/改（键赋值） dic["gender"] = "男" # 新增键值对 dic["age"] = 19 # 修改已有键的值 print(dic) # 2. 查（get方法推荐，避免键不存在报错） print(dic["name"]) # 输出：小明（键存在时） # print(dic["height"]) # 报错：KeyError print(dic.get("height", 170)) # 输出：170（键不存在时返回默认值） # 3. 删（pop/popitem/clear） dic.pop("gender") # 删除指定键（返回值） dic.popitem() # 删除最后插入的键值对（3.7+） # dic.clear() # 清空字典 # 4. 遍历（keys/values/items） for k in dic.keys(): # 遍历键 print(k) for v in dic.values(): # 遍历值 print(v) for k, v in dic.items(): # 遍历键值对（最常用） print(f"{k}: {v}") # 5. 字典推导式 num_dic = {x: x*x for x in range(1, 4)} # {1:1, 2:4, 3:9} print(num_dic)

适用场景

• 存储具有映射关系的数据集（如用户信息、配置项、统计结果）；
• 快速通过键查找值（时间复杂度 O (1)，比列表查找快）。

4. 集合（set）：无序、不重复、哈希 able

基于哈希表实现，自动去重，支持交集、并集、差集等集合运算，元素需为不可变类型（字符串 / 数字 / 元组）。

核心操作

python

# 定义集合（花括号，空集合需用set()） s = {1, 2, 2, 3, "Python"} # 自动去重：{1,2,3,'Python'} s2 = set([1,2,3,3]) # 从列表创建：{1,2,3} # s3 = {} # 这是空字典，不是空集合 s3 = set() # 空集合 # 1. 增/删 s.add(4) # 添加元素（已存在则忽略） s.update([5,6]) # 批量添加 s.remove(6) # 删除元素（不存在报错） s.discard(7) # 删除元素（不存在不报错） # 2. 集合运算（核心！） a = {1,2,3,4} b = {3,4,5,6} print(a & b) # 交集：{3,4} print(a | b) # 并集：{1,2,3,4,5,6} print(a - b) # 差集：{1,2}（a有b没有） print(a ^ b) # 对称差集：{1,2,5,6}（仅一方存在） # 3. 去重应用（列表转集合再转回列表） lst = [1,2,2,3,3,3] unique_lst = list(set(lst)) # [1,2,3]（顺序随机） print(unique_lst)

适用场景

• 数据去重（如列表去重）；
• 集合运算（如查找两个列表的交集 / 差集）；
• 判断元素是否存在（时间复杂度 O (1)，比列表快）。

三、总结

1. 字符串：不可变，切片是核心操作，f-string 是最简洁的格式化方式，适合处理文本数据；
2. 列表 / 元组：均为有序序列，列表可变（适合修改），元组不可变（适合固定数据 / 字典键）；
3. 字典 / 集合：字典是键值映射（3.7 + 有序），集合无序去重，二者均基于哈希表，查找效率远高于列表；
4. 选择数据结构的核心原则：是否需要可变、是否需要有序、是否需要键值映射 / 去重。