Python字典和集合講解
發(fā)布日期：2021-12-24 01:12 | 文章來(lái)源：gibhub
一、Python字典
1.什么是字典
Python內(nèi)置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一，與列表一樣是一個(gè)可變序列- 以鍵值對(duì)的方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，字典是一個(gè)無(wú)序的序列
- 在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)要經(jīng)過(guò)
hash(key)的計(jì)算，計(jì)算的結(jié)果就是存儲(chǔ)的位置，因此字典的鍵值對(duì)順序并不是按照存儲(chǔ)時(shí)的先后順序決定的，而是經(jīng)過(guò)計(jì)算得到的存儲(chǔ)位置。 - 字典中的鍵必 時(shí)不可變序列，否則當(dāng)鍵改變時(shí)，
hash計(jì)算的結(jié)果就會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致存儲(chǔ)位置發(fā)生變化。因此鍵必須要使用不可變序列
字典的實(shí)現(xiàn)原理：
- 與查新華字典類似，差字典是先根據(jù)部首或者拼音查找相應(yīng)的頁(yè)碼，Python中的字典是根據(jù) key去查找value的所在位置
2.字典的創(chuàng)建方式
#字典創(chuàng)建的兩種方式
#第一種，使用花括號(hào)
dict_1 = {'num':'20210101','name':'Liming','sex':'male'}
print(dict_1)
#第二種，使用內(nèi)置函數(shù)dict()
2.1 通過(guò)其他字典創(chuàng)建
dict_2 = dict(dict_1) print(dict_2) print(dict_2 is dict_2) # True
2.2 通過(guò)關(guān)鍵字參數(shù)創(chuàng)建
dict_3 = dict(num = "20210101",name = "Liming",sex = 'male') print(dict_3) print(dict_1 == dict_3) #True print(dict_1 is dict_3) #False
2.3 通過(guò)鍵值對(duì)的序列創(chuàng)建
dict_4 = dict([('num',"20210101"),('name',"Liming"),('sex',"male")])
print(dict_3)
2.4 通過(guò)dict和zip結(jié)合創(chuàng)建
dict_5 = dict(zip(['num','name','sex'],['20210101','Liming','male']))
print(dict_5)
if dict_1 == dict_2 == dict_3 == dict_4 == dict_5:#判斷字典的值是否相同
print("創(chuàng)建字典的5種方式相同")
else:
print("創(chuàng)建字典的5種方式不同")
字典種的鍵是唯一的，創(chuàng)建字典時(shí)若出現(xiàn)“鍵”相同的情況，則后定義的“鍵-值”對(duì)將覆蓋先定義的“鍵-值”對(duì)。
x = {'a':1,'b':2,"b":3}
print(x)
#運(yùn)行結(jié)果
{'a': 1, 'b': 3}
fromkeys()方法創(chuàng)建字典：當(dāng)所有的鍵對(duì)應(yīng)同一個(gè)值的時(shí)候，可以使用fromkeys創(chuàng)建字典dict.fromkeys(seq[,value])：seq:為字典“鍵”的值列表 value：為設(shè)置鍵序列(seq)的值，省略時(shí)默認(rèn)為None
dict_1 = dict.fromkeys(['zhangsan','wangwu'])
print(dict_1)
dict_2 = dict.fromkeys(['zhang_san','wang_wu'],18)
print(dict_2)
dict_3 = dict.fromkeys(['zhang_san','wang_wu'],b)
print(dict_3)
#從下面四行代碼可以看出，當(dāng)他們值為可變序列并且引用地址相同時(shí)，類似于淺copy
dict_3['wang_wu'].pop()
print(dict_3)
dict_3['wang_wu'].append(10)
print(dict_3)
#運(yùn)行結(jié)果
{'zhangsan': None, 'wangwu': None}
{'zhang_san': 18, 'wang_wu': 18}
{'zhang_san': [18], 'wang_wu': [18]}
{'zhang_san': [], 'wang_wu': []}
{'zhang_san': [10], 'wang_wu': [10]}
3.字典的訪問(wèn)
3.1 根據(jù)鍵訪問(wèn)值
- 字典中每個(gè)元素表示一種映射關(guān)系，將提供的“鍵‘作為下標(biāo)可以訪問(wèn)對(duì)應(yīng)的值
- 如果字典中不存在這個(gè)”鍵“，則會(huì)拋出異常
#根據(jù)鍵訪問(wèn)值
dict_1 = {"name":"張飛","age":18,"sex":"male"}
print(dict_1["name"])
print(dict_1["sex"])
#print(dict_1["x"])指定的鍵不存在，拋出異常
3.2 使用get（）方法訪問(wèn)值
- 在訪問(wèn)字典時(shí)，若不確定字典中是否由某個(gè)鍵，可通過(guò)
get（）方法進(jìn)行獲取。 - 若該鍵存在，則返回對(duì)應(yīng)的值
- 若該鍵不存在，則返回默認(rèn)值
- 語(yǔ)法格式
語(yǔ)法格式：
dict.get([key[,default = None])key:要查找的鍵default：默認(rèn)值，默認(rèn)為None，可自行設(shè)置需要輸出的默認(rèn)值。如果指定的鍵不存在，則返回默認(rèn)值，當(dāng)default為空時(shí)，返回None
#使用get()方法訪問(wèn)值
dict_1 = {"name":"張飛","age":18,"sex":"male"}
print(dict_1.get("name"))
print(dict_1.get("x")) #返回None
print(dict_1.get("x",18))#當(dāng)鍵不存在時(shí)，輸出設(shè)置的默認(rèn)值，并不會(huì)把鍵x存入dect_1
print(dict_1.get("age",19))#當(dāng)鍵存在時(shí)，輸出age原本的值
4.in 和 not in 在字典中的使用
判斷鍵是否在字典中
#in和not in在字典中的使用：判斷鍵是否在字典中
dict_1 = {"name":"張飛","age":18,"sex":"male"}
print("name" in dict_1) #True
print("張飛" in dict_1)#False
print("張飛" not in dict_1) #True
5.修改和添加字典中的元素
當(dāng)以指定鍵為下標(biāo)為字典元素賦值時(shí)，有兩種含義：
- 若該鍵存在字典中，則表示修改該鍵對(duì)應(yīng)的值
- 若該鍵不存在字典中，則表示添加一個(gè)新的鍵值對(duì)，也就是添加一個(gè)新元素到字典中
dict_1 = {"name":"張飛","age":18}
print(dict_1)
dict_1["name"] = "李四"#name鍵存在字典dict_1中，所以此處為修改name的值
print(dict_1)
dict_1["sex"] = "male" #sex鍵不存在字典dict_1中，所以此處為添加新的鍵值對(duì)
print(dict_1)
#輸出結(jié)果
{'name': '張飛', 'age': 18}
{'name': '李四', 'age': 18}
{'name': '李四', 'age': 18, 'sex': 'male'}
6.刪除字典中的元素
刪除字典元素： del命令 clear()方法 pop()方法 popitem()方法
del命令：根據(jù)”鍵“刪除字典中的元素
dict_1 = {"name":"張飛","age":18,"sex":"male"}
del dict_1["name"]
print(dict_1)
#運(yùn)行結(jié)果
{'age': 18, 'sex': 'male'}
clear()方法：用于清除字典中所有元素，其語(yǔ)法格式如下：
dict_1 = {"name":"張飛","age":18,"sex":"male"}
dict_1.clear()
print(dict_1)
#運(yùn)行結(jié)果
{}
pop()方法：用于獲取指定”鍵“的值，并將這個(gè)鍵值對(duì)從字典中移除，并返回該鍵的值。
dict.pop(key[,default])key:要被刪除的鍵default：默認(rèn)值，當(dāng)字典中沒(méi)有要被刪除的key時(shí)，該方法返回指定的默認(rèn)值
dict_1 = {"name":"張飛","age":18,"sex":"male"}
print(dict_1.pop("age")) #刪除鍵age與其值，pop（）方法的返回值為，刪除的該鍵的值
print(dict_1)
print(dict_1.pop('age',17))
print(dict_1)
print(dict_1.pop('name',"里斯"))
print(dict_1)
popitem()方法：用于隨機(jī)獲取一個(gè)鍵值對(duì)，將其刪除，并以元組的方式返回被刪除的鍵值對(duì)
dict.popitem():該方法無(wú)參數(shù)
dict_1 = {"name":"張飛","age":18,"sex":"male"}
x = dict_1.popitem()
print(x,type(x))
print(dict_1)
#運(yùn)行結(jié)果
('sex', 'male') <class 'tuple'>
{'name': '張飛', 'age': 18}
7.更新字典
使用update()方法：可以將新字典的鍵值對(duì)，一次性全部添加到當(dāng)前字典中
如果兩個(gè)字典存在相同的鍵，則以新字典中的值為準(zhǔn)，更新當(dāng)前字典
dict.updata(dict2)
dict:當(dāng)前字典dict2：新字典
dict_1 = {"name":"張飛","age":18}
dict_2 = {"name":"李四","sex":"male"}
dict_1.update(dict_2)
print(dict_1)
print(dict_2)
#運(yùn)行結(jié)果
{'name': '李四', 'age': 18, 'sex': 'male'}
{'name': '李四', 'sex': 'male'}
8.獲取字典視圖的三個(gè)方法
key（）方法
#keys()方法：獲取字典中所有的key
dict_1 = {"name":"張飛","age":18,"sex":"male"}
key_1 = dict_1.keys()
print(key_1,type(key_1)) #可以看出獲取到了字典所有的鍵，并存放在了一個(gè)貌似列表的dict_keys視圖中
key_2 = list(key_1) #將對(duì)象key_1視圖變成列表,并不改變?cè)瓉?lái)的key_1視圖
print(key_1)
print(key_2)
#運(yùn)行結(jié)果
dict_keys(['name', 'age', 'sex']) <class 'dict_keys'>
dict_keys(['name', 'age', 'sex'])
['name', 'age', 'sex']
values()方法
#values()方法：獲取字典中所有的value
dict_1 = {"name":"張飛","age":18,"sex":"male"}
value_1 = dict_1.values()
print(value_1,type(value_1)) #可以看出獲取到了字典所有的值，并存放在了一個(gè)貌似列表的dict_values視圖中
value_2 = list(value_1)
print(value_1)
print(value_2)
#運(yùn)行結(jié)果
dict_values(['張飛', 18, 'male']) <class 'dict_values'>
dict_values(['張飛', 18, 'male'])
['張飛', 18, 'male']
items(）方法
#items()方法：獲取字典中所有的鍵值對(duì)
dict_1 = {"name":"張飛","age":18,"sex":"male"}
items_1 = dict_1.items()
#可以看出獲取到了字典所有的鍵值對(duì)，并將鍵值對(duì)存放在了元組中，再把元組存放在列表中，視圖類型為：dict_items
print(items_1,type(items_1))
items_2 = list(items_1) #將視圖轉(zhuǎn)換成列表
print(items_2)
items_3 = tuple(items_2) #將列表轉(zhuǎn)換成元組
print(items_2)
print(items_3)
#運(yùn)行結(jié)果
dict_items([('name', '張飛'), ('age', 18), ('sex', 'male')]) <class 'dict_items'>
[('name', '張飛'), ('age', 18), ('sex', 'male')]
[('name', '張飛'), ('age', 18), ('sex', 'male')]
(('name', '張飛'), ('age', 18), ('sex', 'male'))
9.遍歷字典
使用for循環(huán)遍歷，列表、元組和集合的組合時(shí)
- 當(dāng)變量x為一個(gè)時(shí)，x會(huì)直接獲取列表（元組）的值
- 當(dāng)變量x,y···的個(gè)數(shù)剛好與列表（元組）的個(gè)數(shù)相同時(shí)，則直接將值依次賦給變量
注意：只有在使用列表和元組和集合的兩兩組合時(shí)才能這樣使用。
"""
使用for循環(huán)遍歷，列表和元組的組合時(shí)，
·當(dāng)變量x為一個(gè)時(shí)，x會(huì)直接獲取列表（元組）的值
·當(dāng)變量x,y···的個(gè)數(shù)剛好與列表（元組）的個(gè)數(shù)相同時(shí)，則直接將值依次賦給變量
"""
a = [('Mary', 'C',"d"),('Jone', 'java',"d"),('Lily', 'Python',"d"),('Lily', 'Python',"d")]
for x in a:
print(x) #列表里面存儲(chǔ)的元組，只有一個(gè)變量x，所以將元組直接賦值給x
print("============================================")
for x,y,z in a: #列表里面存儲(chǔ)的元組，每個(gè)元組里面存儲(chǔ)了3個(gè)元素，剛好可以用三個(gè)變量xyz接收這三個(gè)元素
print(x,y,z)
print("============================================")
a = (['Mary', 'C',"d"],['Jone', 'java',"d"],['Lily', 'Python',"d"],['Lily', 'Python',"d"])
for x in a:#元組里面存儲(chǔ)的列表，只有一個(gè)變量x，所以將元組直接賦值給x
print(x)
print("============================================")
for x,y,z in a: #元組里面存儲(chǔ)的列表，每個(gè)列表里面存儲(chǔ)了3個(gè)元素，剛好可以用三個(gè)變量xyz接收這三個(gè)元素
print(x,y,z)
#運(yùn)行結(jié)果
('Mary', 'C', 'd')
('Jone', 'java', 'd')
('Lily', 'Python', 'd')
('Lily', 'Python', 'd')
============================================
Mary C d
Jone java d
Lily Python d
Lily Python d
============================================
['Mary', 'C', 'd']
['Jone', 'java', 'd']
['Lily', 'Python', 'd']
['Lily', 'Python', 'd']
============================================
Mary C d
Jone java d
Lily Python d
Lily Python d
a = {('Mary', 'C',"A"),('Jone', 'java',"B"),('Lily', 'Python',"C"),('Lily', 'Python',"D")}
for x in a:#集合里面存儲(chǔ)的元組，只有一個(gè)變量x，所以將元組直接賦值給x
print(x)
for x,y,z in a:#集合里面存儲(chǔ)的元組，每個(gè)元組里面存儲(chǔ)了3個(gè)元素，剛好可以用三個(gè)變量xyz接收這三個(gè)元素
print(x,y,z)
#運(yùn)行結(jié)果
('Mary', 'C', 'A')
('Lily', 'Python', 'D')
('Jone', 'java', 'B')
('Lily', 'Python', 'C')
Mary C A
Lily Python D
Jone java B
Lily Python C
遍歷字典中所有的鍵值對(duì)
使用items()方法，該方法以列表的形式返回可遍歷的鍵值對(duì)元組
stu_class = {
'Mary': 'C',
'Jone': 'java',
'Lily': 'Python',
'Lilo': 'Python'
}
for name,cla in stu_class.items():
print(name,"選修的課程為：",cla)
#運(yùn)行結(jié)果
Mary 選修的課程為： C
Jone 選修的課程為： java
Lily 選修的課程為： Python
Lilo 選修的課程為： Python
遍歷字典中所有的鍵
當(dāng)不需要字典中的值時(shí)，可使用keys()方法，只遍歷字典中的鍵，該方法以列表返回一個(gè)字典中所有的鍵
stu_class = {
'Mary': 'C',
'Jone': 'java',
'Lily': 'Python',
'Lilo': 'Python'
}
for name in stu_class.keys():
print(name)
#運(yùn)行結(jié)果
Mary
Jone
Lily
Lilo
遍歷字典中所有的值
當(dāng)只關(guān)心字典所包含的值時(shí)，可以使用values()方法，該方法以列表形式返回字典中所有的值
stu_class = {
'Mary': 'C',
'Jone': 'java',
'Lily': 'Python',
'Lilo': 'Python'
}
for cla in stu_class.values():
print(cla)
#運(yùn)行結(jié)果
C
java
Python
Python
10.字典的特點(diǎn)
- 字典中所有的元素都是一個(gè)鍵值對(duì)
（key - value）,key不允許重復(fù)，但是value可以重復(fù) - 字典中的元素是無(wú)序的
- 字典中的
key是不可變對(duì)象（不可變序列） - 字典頁(yè)可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)伸縮
- 字典會(huì)浪費(fèi)較大的內(nèi)存，是一種使用空間換時(shí)間的數(shù)據(jù)
11.復(fù)制字典
直接賦值：對(duì)象的引用
淺復(fù)制（copy()方法）：拷貝父對(duì)象，引用對(duì)象內(nèi)部的子對(duì)象
深復(fù)制（deepcopy()方法）:copy模塊的deepcopy()方法，完全復(fù)制父對(duì)象及其子對(duì)象
dict1 = {'user':'runoob','num':[123]}
dict2 = dict1 #引用對(duì)象
dict3 = dict1.copy() #淺復(fù)制，深復(fù)制父對(duì)象，子對(duì)象不復(fù)制，還是引用
import copy
dict4 = copy.deepcopy(dict1) #深復(fù)制，完全復(fù)制父對(duì)象和子對(duì)象
print(1,dict1,id(dict1)) #1 {'user': 'runoob', 'num': [123]} 1630766832896
dict1['user'] = 'root'
print(1,dict1,id(dict1)) #1 {'user': 'root', 'num': [123, 23]} 1630766832896
print(2,dict2,id(dict2)) #2 {'user': 'root', 'num': [123, 23]} 1630766832896
print(3,dict3,id(dict3)) #3 {'user': 'runoob', 'num': [123, 23]} 1630766833088
print(4,dict4,id(dict4)) #4 {'user': 'runoob', 'num': [123]} 1630767214080
二、Python集合（set）
1.什么是集合
python語(yǔ)言提供的內(nèi)置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)- 與列表和字典一樣，都屬于可變序列
- 集合是沒(méi)有
value的字典 - 集合類型與其他類型最大的區(qū)別在于，它不包含重復(fù)元素
2.集合創(chuàng)建
#集合創(chuàng)建方式一：使用{}
set_1 = {"Python","Hello",90}
print(set_1)
set_2 = {1,1,2,3,4,4,"Python","Python"} #集合中的元素不允許重復(fù)
print(set_2)
set_3 = {1,2.2,(1,2,3,4),"Python"}
print(set_3)
#set_4 = {1,2.2,[1,2,3,4]} # 代碼報(bào)錯(cuò)：集合中的元素不允許為 可變數(shù)據(jù)類型（可變序列）
#集合創(chuàng)建方式二：使用內(nèi)置函數(shù) set():將字符出、列表、元組、range()等對(duì)象轉(zhuǎn)化成集合
set_4 = set("python")
print(set_4)
set_5 = set([1,2,3,4,5])
print(set_5)
set_6 = set((1,2,"Hello"))
print(set_6)
set_7 = set(range(5))
print(set_7)
set_8 = set() #創(chuàng)建空集合
print(set_8)
set_9 = {}
print(type(set_9)) # <class 'dict'> :所以創(chuàng)建空集合的時(shí)候，不能直接使用{}
3.集合的判斷操作
in 或者 not in : 判斷元素是否在集合中
set_1 = {10,20,30,40,50}
print(10 in set_1) #True
print(100 in set_1)#False
print(20 not in set_1)#False
print(100 not in set_1) #True
4.集合添加元素
集合添加元素：add()方法、update()方法
set_1.add(x)方法：如果數(shù)據(jù)項(xiàng)x不在結(jié)合set_1中，將x添加到set_1中 （一次添加一個(gè)元素，元素不重復(fù)的前提下）
set_1.update(T)方法：合并結(jié)合T中的元素到當(dāng)前集合set_1中，并自動(dòng)去除重復(fù)元素 （至少添加一個(gè)元素，元素不重復(fù)的前提下）
#集合添加元素
set_1 = {1,2.2,"Python"}
set_2 = {(1,2,True,"Hello"),2.2,"Python","China"}
set_1.add((1,2,True,"Hello"))
print(set_1)
set_1.update(set_2)
print(set_1)
set_1.update([10,20,30])#可以添加集合中的元素
print(set_1)
set_1.update((40,50,60))#可以添加元組中過(guò)的元素
print(set_1)
#運(yùn)行結(jié)果
{1, 2.2, (1, 2, True, 'Hello'), 'Python'}
{1, 2.2, 'China', (1, 2, True, 'Hello'), 'Python'}
{1, 2.2, 'China', 10, (1, 2, True, 'Hello'), 20, 'Python', 30}
{1, 2.2, 'China', 40, 10, (1, 2, True, 'Hello'), 50, 20, 'Python', 60, 30}
5.集合刪除元素
集合刪除元素：remove()方法 discard()方法 pop()方法 clear()方法
S.remove(x)方法：如果x在集合S中，移除該元素；如果x不存在則拋出異常
S.discard(x)方法：如果x在集合S中，移除該元素；如果x不存在不會(huì)報(bào)錯(cuò)
set_1 = {1,(1,2,True,"Hello"),2.2,"Python"}
set_1.remove(1)
print(set_1)
# set_1.remove(1)#集合中無(wú)元素1，執(zhí)行此代碼會(huì)拋出異常
set_1.discard(2.2)
print(set_1)
set_1.discard(2.2) #集合中無(wú)元素2.2，不過(guò)執(zhí)行此代碼不會(huì)拋出異常
print(set_1)
#運(yùn)行結(jié)果
{(1, 2, True, 'Hello'), 2.2, 'Python'}
{(1, 2, True, 'Hello'), 'Python'}
{(1, 2, True, 'Hello'), 'Python'}
S.pop()方法：隨機(jī)刪除并返回集合中過(guò)的一個(gè)元素，如果集合為空則拋出異常
S.clear()方法：清空集合
set_1 = {1,(1,2,True,"Hello"),2.2,"Python"}
print(set_1.pop())
print(set_1)
set_1.clear()
print(set_1)
#set_1.pop() #集合為空，執(zhí)行此行代碼，會(huì)拋出異常
#運(yùn)行結(jié)果
1
{2.2, 'Python', (1, 2, True, 'Hello')}
set()
6.集合間的關(guān)系
兩個(gè)集合是否相等 == 、 != 、 is 、not is
set_1 = {10,20,30,40}
set_2 = {40,30,10,20}
print(set_1 == set_2)#True 比較集合的值是否相等
print(set_1 is set_2)#False比較集合的引用地址是否相等
一個(gè)集合是否是另一個(gè)集合的子集
可以調(diào)用方法 issubset() 判斷
B是A的子集
A = {1,2,3,4,5,6}
B = {1,2,3,4}
print(B.issubset(A)) #True B是A的子集
一個(gè)集合是否是另一個(gè)集合的超集
可以調(diào)用方法 issuperset() 判斷
A是B的子集
A = {1,2,3,4,5,6}
B = {1,2,3,4}
print(A.issuperset(B))#True A是B的超集
兩個(gè)集合是否沒(méi)有交集
可以調(diào)用方法 isdisjoint() 判斷
A = {1,2,3,4,5,6}
B = {1,2,3,4}
print(A.isdisjoint(B))#False 判斷A和B是否沒(méi)有交集
B = {7,8,9,10}
print(A.isdisjoint(B))#True 判斷A和B是否沒(méi)有交集
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