Ключи - это просто строки. “title”, “author” и так далее.

Разница, грубо говоря, такая:
1) массив - быстрый доступ к произвольному аргументу, но медленное добавление элементов в середину
2) список - быстрое добавление элементов в любое место, но медленное обращение к произвольному аргументу
3) кортеж - если массив маленький и используется только локально, то объявив его кортежем можно выиграть в скорости (будет создан на стеке, а не в куче)
4) словарь - быстрое добавление в любое место, быстрый произвольный доступ, но данные не лежат последовательно, векторные операции работают неэффективно

Зависит от типа операции. Если это что-то вроде x->x^2 для каждого значения, то так как эта операция не затрагивает меппинг между ключами и значениями, то она выполняется почти с той же скоростью, что и обычная операция (минус заполненность вектора значений).