python中list ,tuple,dict,set的关系以及不可变对象解释(图文详解)

list

1.list可以放进tuple (易知)

2.list可以放入dict作为value,但不可以作为key

>>> key = [1, 2, 3]
>>> d[key] = 'a list'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'

3.list不可以放入set,如:

>>> l = [1,2,3]
>>> s = set([2,3,4])
>>> s.add(l)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'


但是可以用为输入集合如:

>>> s = set([1, 2, 3])
>>> s
{1, 2, 3}

4.list可以放入list(易知)

tuple

1.tuple可以放入list (易知)

2.tuple可以放入dict作为key,同时可以作为value(只有不含list,tuple,set,dict的tuple可以当为key)

 

>>> t = (1,2,3)
>>> d = {'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85}
>>> d[t] = 90
>>> d
{'Tracy': 85, 'Bob': 75, 'Michael': 95, (1, 2, 3): 90}

3.tuple可以放入set (只有不含list,tuple,set,dict的tuple可以放进set)

 

>>> c = (1,[2,3])
>>> s = set([2,3,4])

>>> s.add(c)

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'

4.tuple可以放入tuple(易知)

dict

1.dict可以放入tuple

>>> d = {'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85}
>>> t = (1,2,d)
>>> t
(1, 2, {'Tracy': 85, 'Bob': 75, 'Michael': 95})

2.dict可以放入list

>>> d = {'Michael': 95, 'Bob': 75}
>>> l =[1,2,d]
>>> l
[1, 2, {'Bob': 75, 'Michael': 95}]

3.dict不可放入set  

>>> d = {'Michael': 95, 'Bob': 75}
>>> s = set([1,2,3])
>>> s.add(d)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'dict'

4.dict可以放入dict作为value,但不可以作为key

>>> d = {'Michael': 95, 'Bob': 75}
>>> di = {'chael': 45, 'ob': 5}
>>> di['chael'] = d
>>> di
{'chael': {'Bob': 75, 'Michael': 95}, 'ob': 5}
>>> di[d] = 40
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'dict'

set

1.set可以放入tuple

>>> s = set([1,2,3])
>>> t = (3,4,s)
>>> t
(3, 4, {1, 2, 3})

2.set可以放入list(易知)

3.set可以放入dict作为value,但不可以作为key

>>> s = set([1,2,3])
>>> di = {'chael': 45, 'ob': 5}
>>> di[s] = 67
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'set'

4.set不可以放入set

>>> s = set([1,2,3])
>>> s1 = set([5,6])
>>> s.add(s1)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'set'

conclusion

总结一下:

1.list可存放:tuple、dict、set、list

2.tuple可存放:list、dict、set、tuple

3.set可存放:tuple (不含list,tuple,set,dict的tuple)

4.dict的key可存放:tuple (不含list,tuple,set,dict的tuple)

5.dict的value可存放:list、tuple、set、dict

几个概念

  • tuple的“不变”

    看一个“可变的”tuple:

    >>> t = ('a', 'b', ['A', 'B'])
    >>> t[2][0] = 'X'
    >>> t[2][1] = 'Y'
    >>> t
    ('a', 'b', ['X', 'Y'])
    

    这个tuple定义的时候有3个元素,分别是'a''b'和一个list。不是说tuple一旦定义后就不可变了吗?怎么后来又变了?

    我们先看看定义的时候tuple包含的3个元素:

    tuple-0

    当我们把list的元素'A''B'修改为'X''Y'后,tuple变为:

    tuple-1

    表面上看,tuple的元素确实变了,但其实变的不是tuple的元素,而是list的元素。tuple一开始指向的list并没有改成别的list,所以,tuple所谓的“不变”是说,tuple的每个元素,指向永远不变。即指向'a',就不能改成指向'b',指向一个list,就不能改成指向其他对象,但指向的这个list本身是可变的!

    理解了“指向不变”后,要创建一个内容也不变的tuple怎么做?那就必须保证tuple的每一个元素本身也不能变

  • 不可变对象

    str是不变对象,而list是可变对象。要记住:dict和set中的key都是不可变对象!

    对于可变对象,比如list,对list进行操作,list内部的内容是会变化的,比如:

    >>> a = ['c', 'b', 'a']
    >>> a.sort()
    >>> a
    ['a', 'b', 'c']
    

    而对于不可变对象,比如str,对str进行操作呢:

    >>> a = 'abc'
    >>> a.replace('a', 'A')
    'Abc'
    >>> a
    'abc'
    

    虽然字符串有个replace()方法,也确实变出了'Abc',但变量a最后仍是'abc',应该怎么理解呢?

    我们先把代码改成下面这样:

    >>> a = 'abc'
    >>> b = a.replace('a', 'A')
    >>> b
    'Abc'
    >>> a
    'abc'
    

    要始终牢记的是,a是变量,而'abc'才是字符串对象!有些时候,我们经常说,对象a的内容是'abc',但其实是指,a本身是一个变量,它指向的对象的内容才是'abc'

    ┌───┐                  ┌───────┐
    │ a │─────────────────>│ 'abc' │
    └───┘                  └───────┘
    

    当我们调用a.replace('a', 'A')时,实际上调用方法replace是作用在字符串对象'abc'上的,而这个方法虽然名字叫replace,但却没有改变字符串'abc'的内容。相反,replace方法创建了一个新字符串'Abc'并返回,如果我们用变量b指向该新字符串,就容易理解了,变量a仍指向原有的字符串'abc',但变量b却指向新字符串'Abc'了:

    ┌───┐                  ┌───────┐
    │ a │─────────────────>│ 'abc' │
    └───┘                  └───────┘
    ┌───┐                  ┌───────┐
    │ b │─────────────────>│ 'Abc' │
    └───┘                  └───────┘
    

    所以,对于不变对象来说,调用对象自身的任意方法,也不会改变该对象自身的内容。相反,这些方法会创建新的对象并返回,这样,就保证了不可变对象本身永远是不可变的。

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