第 3 章 容器：列表、元组、字典与集合

nums = [1, 2, 3, 4, 5]
mixed = [1, "two", 3.0, [4, 5]]   # 可混合类型、可嵌套
empty = []

nums[0]        # 1
nums[-1]       # 5
nums[1:4]      # [2, 3, 4]（切片，同字符串规则）
len(nums)      # 5

nums.append(6)          # 尾部追加 → [1,2,3,4,5,6]
nums.insert(0, 0)       # 指定位置插入
nums.extend([7, 8])     # 合并另一列表（等价 +=）
nums.pop()              # 弹出末尾并返回
nums.pop(0)             # 弹出指定索引
nums.remove(3)          # 按值删除第一个匹配（不存在则 ValueError）
del nums[0]             # 按索引删除
nums.clear()            # 清空
nums[0] = 99            # 修改

nums.sort()                     # 原地排序（升序）
nums.sort(reverse=True)         # 降序
sorted(nums)                    # 返回新列表，不改原列表
words.sort(key=len)             # 按自定义键排序
nums.reverse()                  # 原地反转
nums.index(3)                   # 查值返回索引
nums.count(3)                   # 计数
3 in nums                       # 成员判断
sum(nums); max(nums); min(nums) # 聚合

a = [1, 2, 3]
b = a               # b 和 a 指向同一个列表！
b.append(4)
print(a)            # [1, 2, 3, 4] —— a 也变了

c = a.copy()        # 浅拷贝（或 a[:] / list(a)）
c.append(5)
print(a)            # 不受影响

# 浅拷贝只复制第一层，嵌套对象仍共享：
m = [[1, 2], [3, 4]]
m2 = m.copy()
m2[0][0] = 99
print(m[0][0])      # 99 也变了！嵌套结构请用：
import copy
m3 = copy.deepcopy(m)

point = (3, 4)
single = (42,)      # 单元素元组必须带逗号！
not_tuple = (42)    # 这只是数字 42
x, y = point        # 解包
a, *rest = [1, 2, 3, 4]   # a=1, rest=[2,3,4]

user = {"name": "Alice", "age": 25}

user["name"]            # 'Alice'（键不存在抛 KeyError）
user.get("email")       # None（安全访问）
user.get("email", "未填写")   # 带默认值
user["email"] = "a@x.com"     # 新增/修改
del user["age"]               # 删除
user.pop("email")             # 删除并返回值
"name" in user                # 判断键存在（O(1)）

for key in user:                    # 默认遍历键
    print(key)
for value in user.values(): ...
for k, v in user.items():           # 最常用
    print(k, v)

d = {"a": 1, "b": 2}
d.update({"c": 3})          # 批量更新
d.setdefault("a", 99)       # 存在则返回现值，不存在才设默认
d | {"d": 4}                # 3.9+ 合并运算符
list(d.keys())              # ['a', 'b', 'c']

s = {1, 2, 3}
empty = set()          # 空集合必须用 set()！{} 是空字典

s.add(4)
s.discard(10)          # 不存在也不报错（remove 会报错）
s.pop()                # 随机弹出一个
{1, 2, 2, 3}           # {1, 2, 3} —— 自动去重
list(set([1, 2, 2, 3]))# 最快的列表去重法（不保序）

a = {1, 2, 3}
b = {2, 3, 4}

a | b    # 并集 {1, 2, 3, 4}    a.union(b)
a & b    # 交集 {2, 3}          a.intersection(b)
a - b    # 差集 {1}             a.difference(b)
a ^ b    # 对称差 {1, 4}        只在其中一个出现
a <= b   # a 是否为 b 的子集

# 列表推导式：[表达式 for 变量 in 可迭代 if 条件]
squares = [x**2 for x in range(10)]
evens = [x for x in range(20) if x % 2 == 0]
matrix_t = [[row[i] for row in matrix] for i in range(3)]   # 可嵌套

# 字典推导式
d = {w: len(w) for w in ["apple", "banana"]}
# {‘apple’: 5, 'banana': 6}

# 集合推导式
uniq_lens = {len(w) for w in ["a", "bb", "cc"]}   # {1, 2}

# 生成器表达式：圆括号，惰性求值，省内存
total = sum(x**2 for x in range(1_000_000))

def add(x, items=[]):        # 错误！默认值只创建一次，多次调用共享
    items.append(x)
    return items

def add(x, items=None):      # 正确惯用法
    if items is None:
        items = []
    items.append(x)
    return items