В чем разница между типами данных в Python?

В Python типы данных определяют, какие операции могут быть выполнены над значениями и как они хранятся в памяти. Основные типы делятся на изменяемые (mutable) и неизменяемые (immutable).

Изменяемые типы:

• list: Упорядоченная коллекция элементов, может быть изменена после создания.
• dict: Неупорядоченная коллекция пар ключ-значение, ключи должны быть хешируемыми, может быть изменена.
• set: Неупорядоченная коллекция уникальных элементов, может быть изменена.
• bytearray: Изменяемая последовательность целых чисел от 0 до 255.

Неизменяемые типы:

• int: Целые числа.
• float: Числа с плавающей точкой.
• str: Последовательность символов, неизменяемая.
• tuple: Упорядоченная коллекция элементов, неизменяемая после создания.
• frozenset: Неупорядоченная коллекция уникальных элементов, неизменяемая.
• bytes: Неизменяемая последовательность целых чисел от 0 до 255.

Основные отличия:

• Изменение значения: Изменяемые объекты могут быть изменены in-place, тогда как неизменяемые объекты создают новую копию при изменении.
• Производительность: Изменение изменяемых объектов обычно быстрее, так как не требует создания нового объекта. Неизменяемые объекты могут быть оптимизированы Python для повторного использования (интернирование).
• Использование в качестве ключей словарей: В качестве ключей словарей и элементов множеств могут использоваться только хешируемые типы данных. Неизменяемые типы (кроме bytes) обычно хешируемы, изменяемые (list, dict, set) обычно нет.

Примеры:

# Изменяемый тип: list
my_list = [1, 2, 3]
my_list.append(4) # Изменение in-place
print(my_list) #[1, 2, 3, 4]

# Неизменяемый тип: str
my_string = "hello"
# my_string[0] = "H" # Ошибка: 'str' object does not support item assignment
new_string = my_string + " world" # Создается новый объект str
print(new_string) #hello world