Cosa sono le strutture dati Python (elenchi, insiemi e tuple)?

Le strutture dati di base di Python in Python includono elenco, insieme, tuple e dizionario. Ciascuna delle strutture di dati è unica a modo suo. Le strutture dati sono "contenitori" che organizzano e raggruppano i dati in base al tipo.

Strutture dati Python

Le strutture dei dati differiscono sulla base della mutabilità e dell'ordine. La mutevolezza si riferisce alla capacità di modificare un oggetto dopo la sua creazione. Gli oggetti mutabili possono essere modificati, aggiunti o eliminati dopo che sono stati creati, mentre gli oggetti immutabili non possono essere modificati dopo la loro creazione. L'ordine , in questo contesto, si riferisce alla possibilità di utilizzare la posizione di un elemento per accedere all'elemento.

Riepilogo rapido

  • Liste, insiemi e tuple sono le strutture dati di base nel linguaggio di programmazione Python.
  • Uno dei punti differenti tra le strutture dati è la mutabilità, che è la capacità di cambiare un oggetto dopo la sua creazione.
  • Le liste e le tuple sono i tipi di dati più utili e possono essere trovati praticamente in ogni programma Python.

Strutture dati Python - Elenchi

Un elenco è definito come una raccolta ordinata di elementi ed è una delle strutture di dati essenziali quando si utilizza Python per creare un progetto. Il termine "collezioni ordinate" significa che ogni elemento in un elenco viene fornito con un ordine che lo identifica in modo univoco. L'ordine degli elementi è una caratteristica intrinseca che rimane costante per tutta la durata dell'elenco.

Poiché tutto in Python è considerato un oggetto, la creazione di un elenco significa essenzialmente creare un oggetto Python di un tipo specifico. Quando si crea un elenco, tutti gli elementi nell'elenco devono essere inseriti tra parentesi quadre e separati da virgole per far sapere a Python che è stato creato un elenco. Un elenco di esempio può essere scritto come segue:

List_A = [elemento 1, elemento 2, elemento 3 ... .., elemento n]

Gli elenchi possono essere annidati

Un elenco può essere annidato, il che significa che può contenere qualsiasi tipo di oggetto. Può includere un altro elenco o un sottoelenco, che successivamente può contenere esso stesso altri elenchi secondari. Non c'è limite alla profondità con cui gli elenchi possono essere annidati. Un esempio di un elenco nidificato è il seguente:

List_A = [elemento 1, elenco_B, elemento 3 ... .., elemento n]

Gli elenchi sono modificabili

Gli elenchi creati in Python si qualificano per essere modificabili perché possono essere modificati anche dopo essere stati creati. Un utente può cercare, aggiungere, spostare, spostare ed eliminare elementi da un elenco a proprio piacimento. Quando si sostituiscono gli elementi in un elenco, il numero di elementi aggiunti non deve essere uguale al numero di elementi e Python si adatterà se necessario.

Consente inoltre di sostituire un singolo elemento in un elenco con più elementi. La mutevolezza consente inoltre all'utente di inserire elementi aggiuntivi nell'elenco senza effettuare alcuna sostituzione.

Strutture dati Python - Tuple

Una tupla è una struttura dati incorporata in Python che è una raccolta ordinata di oggetti. A differenza degli elenchi, le tuple hanno funzionalità limitate.

La caratteristica principale che differisce tra liste e tuple è la mutabilità. Le liste sono modificabili, mentre le tuple sono immutabili. Le tuple non possono essere modificate, aggiunte o eliminate una volta che sono state create. Gli elenchi vengono definiti utilizzando le parentesi per racchiudere gli elementi, separati da virgole.

L'uso delle parentesi nella creazione di tuple è facoltativo, ma sono consigliate per creare una distinzione tra l'inizio e la fine della tupla. Una tupla di esempio viene scritta come segue:

tuple_A = (elemento 1, elemento 2, elemento 3,…, elemento n)

Tupla vuota e un singolo elemento

Quando si scrive una tupla con un solo elemento, il programmatore deve utilizzare una virgola dopo l'elemento. Questo viene fatto per consentire a Python di distinguere tra la tupla e le parentesi che circondano l'oggetto nell'equazione. Una tupla con un singolo elemento può essere espressa come segue:

some_tuple = (elemento 1,)

Se la tupla è vuota, l'utente dovrebbe includere una coppia vuota di parentesi come segue:

Empty_tuple = ()

Perché le tuple sono preferite rispetto agli elenchi

Le tuple sono preferite quando l'utente non desidera che i dati vengano modificati. A volte, l'utente può creare un oggetto destinato a rimanere intatto durante la sua vita. Le tuple non sono modificabili, quindi possono essere utilizzate per impedire l'aggiunta, la modifica o la rimozione accidentale di dati.

Inoltre, le tuple utilizzano meno memoria e rendono l'esecuzione del programma più veloce rispetto all'utilizzo degli elenchi. Gli elenchi sono più lenti delle tuple perché ogni volta che viene eseguita una nuova esecuzione con gli elenchi, vengono creati nuovi oggetti e gli oggetti non vengono interpretati una sola volta. Le tuple sono identificate da Python come un oggetto immutabile. Quindi, sono costruiti come un'unica entità.

Strutture dati Python - Insiemi

Un insieme è definito come una raccolta unica di elementi univoci che non seguono un ordine specifico. Gli insiemi vengono utilizzati quando l'esistenza di un oggetto in una raccolta di oggetti è più importante del numero di volte in cui appare o dell'ordine degli oggetti. A differenza delle tuple, gli insiemi sono modificabili: possono essere modificati, aggiunti, sostituiti o rimossi. Un set campione può essere rappresentato come segue:

set_a = {"elemento 1", "elemento 2", "elemento 3", ... .., "elemento n"}

Uno dei modi in cui vengono usati gli insiemi è quando si controlla se alcuni elementi sono contenuti o meno in un insieme. Ad esempio, i set sono altamente ottimizzati per i test di appartenenza. Possono essere utilizzati per verificare se un insieme è un sottoinsieme di un altro insieme e per identificare la relazione tra due insiemi.

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