學習原因：

在測試的時候，很常需要作大量的數據處理，在 Python 我們會常用到這些資料結構 (list, tuple, set, dict) 來組織和存儲數據以便有效地訪問和操作。不同的資料結構在不同的操作上有不同的性能優勢，因此需要理解這些資料結構的分別，日後可根據應用的需求來選擇使用。

學習目標：

• 認識 list, tuple, set 和 dict 的差異與應用

list:

• 由一連串資料組成，資料的型別可以不同，有順序性，內容可被改變。

• 以 [] 來作標記，並以 (,) 來分隔資料。

• 由於 list 是有順序性，可以 索引 (index) 來取 list 中的數值。索引為 list 元素的順位，從 0 開始計算。

  # a_list 跟 b_list 的內容相同，但順序不同，會被視為 2 個不相同的 List
  
  a_list = [1, 'a', 2, 'b']
  b_list = ['a', 1, 'b', 2]
  print(a_list == b_list)
  
  print(a_list[0])  # 取得第 1 位的值
  print(b_list[3])  # 取得第 4 位的值
  
  print(a_list[-1])  # 取得倒數第 1 位的值
  
  # 亦可修改 list 的內容
  a_list[0] = 4
  print(a_list)
  

  Output:

  False
  1
  2
  'b'
  [4, "a", 2, "b"]
  

• list 是有 迭代性 (iterable)，可以通過 for loop 來取得當中的值，寫法可以有 3 種：

  num_list = [2, 4, 6, 8]
  
  for num in num_list:
  	print(num)
  

  num_list = [2, 4, 6, 8]
  
  # 利用內建的 len() 取得 list 的資料數量
  # 再用 range() 取得 list 每個元素的 index
  for index in range(len(num_list))
  
  	# index 分別會是 0, 1, 2, 3
  	print(num_list[index])
  

  # enumerate() 是內建函數，可同時取得 list 的 index 和值。
  # 當需要同時取得 list 的 index 和值的時候很有用。
  for index, num in enumerate(num_list):
  	print(index)
  	print(num)
  

• list 相對是最常用的容器型別，並非不可變的資料 / 需要作集合的運算時，都會使用 list 儲存多個資料。

tuple :

• 同樣由一連串資料組成，資料的型別可以不同，亦有順序性，但內容定義後則不能改變。

• 以 () 來作標記，並以 (,) 來分隔資料。

• 與 list 相似，可以 index 取值，也可以用 for loop 取得每個元素。

  a_tuple = (1, "a", 2, "b")
  
  # 會出現錯誤，因為 tuple 不能修改內容
  a_tuple[0] = 3
  

  Output:

  ==> TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
  

• 應用跟 list 相似，只能儲存一些不會被變更的資料，但執行的效比 List 好。

set:

• 同樣由一連串資料組成，資料的型別可不同，內容可改變，但沒有順序，還有一個特點是內容不可重複。概念跟數學的集合相似。

• 以 {} 來作標記，並以 (,) 來分隔資料。

• 由於沒有順序性，不能用 index 取值

• 但有迭代性，可用 for loop 取得每個元素。由於 set 是沒有順序，所以取得值的順序跟添加的順序可能不一樣。

  a_list = [1, 1, "a", "a"]
  
  # 可應用 set() 把 a_list 轉換成 set，過程中會把相同的資料刪除。
  a_set = set(a_list)
  print(a_set)
  
  # 會出現錯誤，因為沒有順序性，所以不能用 index 取值。
  print(a_set[0])
  

  Output:

  {1, 'a'}
  
  ==> TypeError: 'set' object is not subscriptable
  

• 一般應用在應用集合的運算，如交集，聯集，差集等數學運算，這類型的運算執行效率比 list 好。還有一種用法是用來刪除重複的元素。

dict:

• 如同字典的應用，以鍵 key 做為索引以取得字典裡面的值 value ，稱為 key-value pair。當中 Key 必須是唯一的。

• 以 {"key":"value"} 作標記，以 (,) 來分隔不同的 key-value

• 沒有順序性，無法用 index 取值，需要以 key 取值。

  # 建立有 3 對 key-value 的字典
  person_a = {
      "name": "mary", 
      "sex": "F",
      "age": 20
  }
  
  # 可應用 Key 取值
  print(person_a["name"])
  print(person_a["age"])
  

  Output:

  "mary"
  20
  

• 而 dict 的 key 是有迭代性的，可用 for loop 取得 dict 內的每一個 key，從而得到對應的值。

  person_a = {
      "name": "mary", 
      "sex": "F",
      "age": 20
  }
  
  # dict 的內建 function keys()，可以取得 dict 的所有 key list
  # 再透過 for loop 讀取每個 key
  for key in person_a.keys():
  	print(f"{key}: {person_a[key]}")
  

  Output:

  name: mary
  sex: F
  age: 20
  

• 一般 dict 是用作包裝大量的資訊。如上例可包裝個人資料。日後作 API 測試，將會透過 API 取得回傳的資料，將會是以 dict 的格式存儲，因此將會應用 dict 作大量的操作。

簡單總結一下它們之間的差異

以上只是它們的簡單介紹，而每種容器型別都有內建的 function 作對應的數據處理，可參看 Python 的官方文件了解它們的各種用法。

基礎的程式語法介紹到這裡了，應該已經有能力可以處理很多的問題，只是需要時間練習而已。
明天再來說演算法和 Big O Notation，來認識程式的效能比較。