第7天：数据结构—元组（Tuple）与集合（Set）

太棒了，今天是 第7天：数据结构—元组（Tuple）与集合（Set） 。这两种数据结构在 Python 中非常重要，虽然它们和列表相似，但有一些关键的区别和应用场景。

✅ 第7天学习目标：

✅ 学会使用 元组（Tuple） 和理解其不可变性。
✅ 掌握 集合（Set） 和其基本操作。
✅ 理解元组和集合与列表的区别和应用场景。

一、元组（Tuple）— 不可变的序列

元组是一个不可变的序列，一旦创建后，里面的元素不能被修改、添加或删除。元组在 Python 中用 圆括号 () 来表示。

1.1 创建元组

# 创建一个空元组
empty_tuple = ()

# 创建一个包含多个元素的元组
fruits_tuple = ("苹果", "香蕉", "橙子")
print(fruits_tuple)  # 输出：('苹果', '香蕉', '橙子')

1.2 访问元组元素

你可以像访问列表一样，通过索引访问元组的元素。

fruits_tuple = ("苹果", "香蕉", "橙子")
print(fruits_tuple[0])  # 输出：苹果
print(fruits_tuple[-1])  # 输出：橙子

1.3 元组的不可变性

元组一旦创建，就不能修改其中的元素。如果尝试修改，会报错：

fruits_tuple = ("苹果", "香蕉", "橙子")
fruits_tuple[0] = "葡萄"  # ❌ 会报错：'tuple' object does not support item assignment

二、集合（Set）— 无序且不重复的元素

集合是一个无序的、不可重复的元素集合。集合在 Python 中用 花括号 {} 来表示。

2.1 创建集合

# 创建一个空集合
empty_set = set()

# 创建一个包含多个元素的集合
fruits_set = {"苹果", "香蕉", "橙子"}
print(fruits_set)  # 输出：{'苹果', '香蕉', '橙子'}

注意： 创建一个空集合时，不能用 {}，因为 {} 默认表示一个空字典。所以要使用 set()。

2.2 集合的无序性与不重复性

集合中的元素是无序的，不能通过索引访问。
集合中的元素是唯一的，重复元素会被自动去除。

fruits_set = {"苹果", "香蕉", "橙子", "香蕉"}
print(fruits_set)  # 输出：{'橙子', '苹果', '香蕉'}（重复的“香蕉”被去除）

2.3 集合常用操作

添加元素：add()
删除元素：remove() 或 discard()
清空集合：clear()

fruits_set = {"苹果", "香蕉", "橙子"}

# 添加元素
fruits_set.add("葡萄")
print(fruits_set)  # 输出：{'橙子', '苹果', '香蕉', '葡萄'}

# 删除元素
fruits_set.remove("香蕉")
print(fruits_set)  # 输出：{'橙子', '苹果', '葡萄'}

# 清空集合
fruits_set.clear()
print(fruits_set)  # 输出：set()

三、元组与集合的区别

特性	元组（Tuple）	集合（Set）
是否可变	不可变（immutable）	可变（mutable）
是否有序	有序（可以通过索引访问元素）	无序（不能通过索引访问元素）
是否允许重复	允许重复元素	不允许重复元素
语法	使用 `()` 创建	使用 `{}` 或 `set()` 创建

✅ 今天的练习题

练习1：创建一个元组并访问元素

创建一个包含 5 个数字的元组，并输出第一个和最后一个数字。

练习2：元组元素不可变性

创建一个元组，尝试修改其中一个元素，观察 Python 的报错信息。

练习3：创建集合并进行操作

创建一个集合，包含几个水果名称。
向集合中添加一个新的水果。
删除一个水果元素，并输出当前集合。
清空集合，并输出结果。

练习4：集合的无序性

创建一个集合，添加 3 个水果（其中 2 个水果名称相同），并输出集合，观察是否有重复元素。

练习5：元组与集合的应用场景

思考：什么时候使用元组，什么时候使用集合？例如，你能举例说明哪些情况下元组比列表更合适，或者集合为什么比列表更有效率？

✅ 今天的任务总结（你对照检查）

今天你应该掌握了：

✅ 元组（Tuple）：不可变的序列，适用于需要保证元素不被修改的场景。
✅ 集合（Set）：无序且不重复的元素集合，适用于去重和集合操作。
✅ 理解元组和集合与列表的区别，并学会何时使用它们。

👉 现在你可以这样做：

1️⃣ 先完成这 5 个练习题
2️⃣ 如果有问题，可以把你的代码发给我，我会帮你分析和修改
3️⃣ 完成后，我们就可以进入 第 8 天：字典（Dictionary） 了！

加油，继续保持进度，快到达目标了！

第 7 天：数据结构—元组（Tuple）与集合（Set）