Python pair工具类与工具函数

1. 简介

在Python中，pair是指由两个元素构成的有序对。Python中没有内置的pair类型，但可以通过使用列表、元组、字典等数据结构来实现pair的功能。本文将介绍一些常用的Python pair工具类与工具函数，包括字典、列表、元组等。

2. 字典

字典是一种无序的、可变的、以键值对形式存储数据的数据结构，其中的每个键都是唯一的。字典可以用来实现pair，其中键表示第一个元素，值表示第二个元素。

2.1 创建字典-pair

可以使用花括号 {} 或者内置函数 dict() 来创建字典。

# 使用花括号创建字典
pair1 = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}

# 使用内置函数创建字典
pair2 = dict(key1='value1', key2='value2')

print(pair1)  # 输出: {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}
print(pair2)  # 输出: {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}

2.2 访问字典中的值

可以通过键来访问字典中的值。

pair = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}

# 通过键来访问值
print(pair['key1'])  # 输出: value1
print(pair['key2'])  # 输出: value2

2.3 修改字典中的值

可以通过键来修改字典中的值。

pair = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}

# 修改字典中的值
pair['key1'] = 'new_value1'

print(pair)  # 输出: {'key1': 'new_value1', 'key2': 'value2'}

2.4 遍历字典

可以使用 for 循环来遍历字典的键值对。

pair = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}

# 遍历字典的键值对
for key, value in pair.items():
    print(key, value)

输出:

key1 value1
key2 value2

3. 列表

列表是一种有序的、可变的、允许重复元素的数据结构。可以使用列表来存储两个元素构成的pair，其中第一个元素位于列表的第一个位置，第二个元素位于列表的第二个位置。

3.1 创建列表-pair

可以使用中括号 [] 或者内置函数 list() 来创建列表。

# 使用中括号创建列表
pair1 = ['value1', 'value2']

# 使用内置函数创建列表
pair2 = list(['value1', 'value2'])

print(pair1)  # 输出: ['value1', 'value2']
print(pair2)  # 输出: ['value1', 'value2']

3.2 访问列表中的元素

可以通过索引来访问列表中的元素，注意索引从0开始。

pair = ['value1', 'value2']

# 通过索引来访问元素
print(pair[0])  # 输出: value1
print(pair[1])  # 输出: value2

3.3 修改列表中的元素

可以通过索引来修改列表中的元素。

pair = ['value1', 'value2']

# 修改列表中的元素
pair[0] = 'new_value1'

print(pair)  # 输出: ['new_value1', 'value2']

3.4 遍历列表

可以使用 for 循环来遍历列表的元素。

pair = ['value1', 'value2']

# 遍历列表的元素
for value in pair:
    print(value)

输出:

value1
value2

4. 元组

元组是一种有序的、不可变的、允许重复元素的数据结构。可以使用元组来存储两个元素构成的pair，其中第一个元素位于元组的第一个位置，第二个元素位于元组的第二个位置。

4.1 创建元组-pair

可以使用小括号 () 或者内置函数 tuple() 来创建元组。

# 使用小括号创建元组
pair1 = ('value1', 'value2')

# 使用内置函数创建元组
pair2 = tuple(['value1', 'value2'])

print(pair1)  # 输出: ('value1', 'value2')
print(pair2)  # 输出: ('value1', 'value2')

4.2 访问元组中的元素

可以通过索引来访问元组中的元素，注意索引从0开始。

pair = ('value1', 'value2')

# 通过索引来访问元素
print(pair[0])  # 输出: value1
print(pair[1])  # 输出: value2

4.3 不可修改元素

与列表不同，元组中的元素是不可修改的。

pair = ('value1', 'value2')

# 尝试修改元组中的元素，会抛出 TypeError 异常
pair[0] = 'new_value1'

输出:

TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

4.4 遍历元组

可以使用 for 循环来遍历元组的元素。

pair = ('value1', 'value2')

# 遍历元组的元素
for value in pair:
    print(value)

输出:

value1
value2

5. 工具类与工具函数

除了使用字典、列表和元组来实现pair，还可以使用其他工具类与工具函数来提供更多操作。

5.1 namedtuple

collections 模块中的 namedtuple 函数可以用来创建具有字段名的元组。

from collections import namedtuple

Pair = namedtuple('Pair', ['key', 'value'])
pair = Pair(key='key1', value='value1')

print(pair.key)    # 输出: key1
print(pair.value)  # 输出: value1

5.2 zip

zip 函数可以用来将多个可迭代对象按位置配对。

keys = ['key1', 'key2']
values = ['value1', 'value2']

pair = zip(keys, values)
pair_list = list(pair)

print(pair_list)  # 输出: [('key1', 'value1'), ('key2', 'value2')]

5.3 通过类实现pair

也可以通过自定义类的方式来实现pair，可以灵活定义存储的内容和相关操作。

下面是一个通过自定义类实现pair的示例代码：

class Pair:
    def __init__(self, first, second):
        self.first = first
        self.second = second

    def __repr__(self):
        return f"Pair({self.first}, {self.second})"

# 创建pair对象
pair = Pair("value1", "value2")

# 访问pair中的元素
print(pair.first)   # 输出: value1
print(pair.second)  # 输出: value2

# 修改pair中的元素
pair.first = "new_value1"
print(pair)         # 输出: Pair(new_value1, value2)