Python列表与字典操作进阶_增删改查与遍历技巧

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高效操作列表需避免O(n)的头部增删,优先用deque;字典取值用get/setdefault,嵌套结构宜递归或glom库处理;遍历时禁改原列表,用enumerate和items()更安全高效。

Python列表与字典操作进阶_增删改查与遍历技巧

列表的高效增删改查

列表操作看似简单,但不当使用会影响性能。比如在头部或中间插入元素(insert())或删除(pop(0))会触发大量元素位移,时间复杂度为 O(n)。高频修改建议用 collections.deque 替代。

常用技巧:

  • 批量添加:用 extend() 比多次 append() 更快;切片赋值如 lst[2:2] = [x, y] 可在指定位置插入多个元素
  • 安全删除:避免遍历时直接 remove()del,易跳过元素或报错;推荐列表推导式过滤:lst = [x for x in lst if condition]
  • 原地修改:用切片赋值实现批量替换,如 lst[1:4] = ['a', 'b'];注意左右切片长度不要求一致
  • 查索引不止 index()index() 找不到会报错,可用 next((i for i,x in enumerate(lst) if x==target), -1) 返回 -1 表示未找到

字典的键值操作与性能要点

python 3.7+ 字典保持插入顺序,但别依赖它做“有序容器”——该用 collections.OrderedDictlist of tuples 的场景仍要明确选择。

关键细节:

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  • 安全取值:优先用 d.get(key, default) 而非 d[key];需要默认值且后续可能修改时,用 d.setdefault(key, []) 避免重复初始化
  • 批量更新update() 支持字典、可迭代对、关键字参数;若需条件更新,用字典推导式:{k: v*2 for k,v in d.items() if v > 10}
  • 键的不可变性:列表、字典不能作键,但 tuple 可以(只要内部元素都不可变);常见误用:d[[1,2]] = 3 → 报错,应写成 d[(1,2)] = 3
  • 检查键存在:用 key in d,不是 key in d.keys()(后者多建一个视图对象,虽小但不必要)

嵌套结构的遍历与修改

列表套字典、字典含列表、多层嵌套很常见,硬写多层 for 循环易出错且难维护。

实用方法:

  • 递归遍历通用模板:定义函数判断当前是 dict/list/原子类型,分别处理;遇到目标 key 或值就记录路径(如 ['users', 0, 'profile', 'age'])便于定位
  • jsonpath 或 glom 库:对复杂嵌套结构做查询更简洁,例如 glom(data, 'users.0.profile.name')
  • 修改嵌套值不破坏结构:避免直接赋值覆盖整个子结构;用深拷贝(copy.deepcopy())再改,或用 dict.setdefault() 逐层确保键存在
  • 扁平化展开:用生成器处理嵌套列表:def flatten(lst): for x in lst: yield from flatten(x) if isinstance(x, list) else [x]

遍历中的常见陷阱与优化写法

遍历时的逻辑错误比语法错误更难发现,尤其涉及修改和索引。

避坑指南:

  • 别在 for 循环中修改正在遍历的列表:元素会跳过或 IndexError;要用 while + 索引,或先收集待删索引再逆序删除
  • 用 enumerate 代替 range(len()):更 Pythonic,且避免手误写成 for i in range(len(lst)-1) 漏掉末尾
  • 字典遍历选对方法:只遍历键用 for k in d:;要键值对for k, v in d.items():;避免 for k in d.keys():(多余)
  • 大列表慎用 list(d.values()):会一次性加载全部值到内存;流式处理用 iter(d.values()) 或生成器表达式
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