Вичерпний посібник зі структур даних Python

Структури даних є важливими компонентами програмування на Python, які забезпечують різні способи зберігання, організації та маніпулювання даними. У цьому посібнику розглядатимуться основні структури даних у Python, зокрема списки, кортежі, набори та словники, а також запропонуються практичні приклади їх ефективного використання.

Списки Python

Списки - це змінні послідовності, які можуть зберігати колекцію елементів. Вони визначаються за допомогою квадратних дужок і можуть містити елементи різних типів.

• Створення: Списки створюються за допомогою квадратних дужок з елементами, розділеними комами.
• Доступ: Доступ до елементів у списку можна отримати за допомогою індексування від нуля.
• Маніпуляції: Списки підтримують різні методи, такі як append(), remove() і sort().

# Creating a list
my_list = [1, 2, 3, 4, 5]

# Accessing an element
print(my_list[0])  # Output: 1

# Adding an element
my_list.append(6)

# Removing an element
my_list.remove(3)

# Sorting the list
my_list.sort()

Кортежі Python

Кортежі є незмінними послідовностями, тобто їх вміст не можна змінити після створення. Вони визначаються за допомогою дужок.

• Створення: Кортежі створюються за допомогою дужок з елементами, розділеними комами.
• Доступ: Як і списки, доступ до елементів здійснюється за допомогою індексування.
• Випадок використання: Кортежі часто використовуються для фіксованих колекцій елементів або як ключі в словниках.

# Creating a tuple
my_tuple = (1, 2, 3, 4, 5)

# Accessing an element
print(my_tuple[0])  # Output: 1

# Tuples are immutable, so the following would raise an error
# my_tuple[0] = 10

Набори Python

Набори - це невпорядковані колекції унікальних елементів. Вони визначаються за допомогою фігурних дужок і корисні для операцій, пов’язаних з перевіркою членства та операціями з наборами.

• Створення: Набори створюються за допомогою фігурних дужок або конструктора set().
• Операції: Встановлює такі операції підтримки, як об’єднання, перетин і різниця.
• Унікальність: Автоматично видаляє повторювані елементи.

# Creating a set
my_set = {1, 2, 3, 4, 5}

# Adding an element
my_set.add(6)

# Removing an element
my_set.remove(3)

# Set operations
another_set = {4, 5, 6, 7}
print(my_set.union(another_set))  # Output: {1, 2, 4, 5, 6, 7}

Словники Python

Словники — це змінні відображення, які зберігають пари ключ-значення. Вони визначаються за допомогою фігурних дужок із ключами та значеннями, розділеними двокрапками.

• Створення: Словники створюються за допомогою фігурних дужок із парами «ключ-значення», розділеними комами.
• Доступ: Доступ до значень здійснюється за допомогою клавіш, елементи можна додавати або змінювати.
• Методи: Словники підтримують такі методи, як keys(), values() і items().

# Creating a dictionary
my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}

# Accessing a value
print(my_dict['name'])  # Output: Alice

# Adding a key-value pair
my_dict['email'] = 'alice@example.com'

# Removing a key-value pair
del my_dict['age']

# Dictionary methods
print(my_dict.keys())  # Output: dict_keys(['name', 'city', 'email'])

Висновок

Розуміння й ефективне використання структур даних Python — списків, кортежів, наборів і словників — має вирішальне значення для ефективного програмування. Кожна структура має унікальні властивості та випадки використання, тому вибір правильної для ваших потреб є важливим. Попрактикуйтесь у використанні цих структур даних, щоб стати більш досвідченим у програмуванні Python.