python_字典和集合

1.1.字典

1.1.1.字典定义

字典是包含若干“键：值”元素的无序可变序列，字典中的每个元素包含“键”和“值”两部分，定义字典时，每个元素的键和值用冒号分隔，元素之间用逗号分隔，所有的元素放在一对大括号“{}”中。字典中的键可以为任意不可变数据，比如整数、实数、字符串、元组等等。

1.1.2.字典的创建

创建 使用“=”将一个字典赋值给另一个变量
例如：

a_dict = {'server':'db.neuedu.com','database':'mysql'}
print(a_dict)

输出：

{'server': 'db.neuedu.com', 'database': 'mysql'}

x = {}  #空字典
print(x)

输出：

{}

利用dict()利用已有数据创建字典
例如：

keys = ['a','b','c','d']
values = [1,2,3,4]
dictionary = dict(zip(keys,values))
print(dictionary)

输出：

{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

使用dict()根据给定的键、值创建字典
例如：

d = dict(name = 'Dong',age = 37)
print(d)

输出：

{'name': 'Dong', 'age': 37}

以给定内容为键，创建值为空的字典
例如：

adict = dict.fromkeys(['name','age','sex'])
print(adict)

输出：

{'name': None, 'age': None, 'sex': None}

1.1.3.字典元素的读取

• 以键作为下标可以读取字典元素，若键不错在则抛出异常
  例如：

adict = {'name':'Dong','sex':'male','age':37}
print(adict['name'])

输出：

Dong

• 使用字典对象的get方法获取指定键对应的值，并且可以在键不存在的时候返回指定值
  例如：

adict = {'name':'Dong', 'sex':'male', 'age':37}
print(adict.get('address'))
print(adict.get('address','SDIBT'))
adict['score'] = adict.get('score',[])
adict['score'].append(98)
adict['score'].append(97)
print(adict)

输出：

None
SDIBT
{'name': 'Dong', 'sex': 'male', 'age': 37, 'score': [98, 97]}

• 使用字典对象的item()方法可以返回字典的键、值对列表
  例如：

adict = {'name':'Dong', 'sex':'male', 'age':37}
for item in adict.items():  #输出字典中所有元素
    print(item)
for key in adict:     #不加特殊说明，默认输出键
    print(key)

输出：

('name', 'Dong')
('sex', 'male')
('age', 37)
name
sex
age

• 使用字典对象的keys()方法可以返回字典的键列表
  例如：

adict = {'name':'Dong', 'sex':'male', 'age':37}
print(adict.keys()) #返回所有键

输出：

dict_keys(['name', 'sex', 'age'])

• 使用字典对象的values()方法可以返回字典的值列表
  例如：

adict = {'name':'Dong', 'sex':'male', 'age':37}
print(adict.values())     #返回所有值

输出：

dict_values(['Dong', 'male', 37])

• 使用字典对象的setdefault()方法返回指定“键”对应的“值”，如果字典中不存在该“键”，就添加一个新元素设置该“键”对应的“值”。
  例如：

adict = {'name':'Wang','sex':'male'}
adict.setdefault('age','28')   #添加新元素
print(adict)

输出：

{'name': 'Wang', 'sex': 'male', 'age': '28'}

1.1.4.字典元素的添加

• 当以指定键为下标为字典赋值时，若键存在，则可以修改该键的值；若不存在，则表示添加一个键、值对。
  例如：

adict = {'name':'Wang','sex':'male'}
adict.setdefault('age','28')
adict['age'] = 38
print(adict)
adict['address'] = 'SDIBT'
print(adict)

输出：

{'name': 'Wang', 'sex': 'male', 'age': 38}
{'name': 'Wang', 'sex': 'male', 'age': 38, 'address': 'SDIBT'}

• 使用字典对象的update方法将另一个字典的键、值对添加到当前字典对象
  例如：

adict = {'name':'Wang','sex':'male'}
print(adict.items())
adict.update({'a':'a','b':'b'})
print(adict)

输出：

dict_items([('name', 'Wang'), ('sex', 'male')])
{'name': 'Wang', 'sex': 'male', 'a': 'a', 'b': 'b'}

1.1.5.字典删除

• 使用del删除整个字典，或者字典中的指定元素
• 使用pop()和popitem()方法弹出并删除指定元素
• 使用clear()方法清空字典中所有元素

字典clear()方法

clear()方法是用来清除字典中的所有数据，因为是原地操作，所以返回None(也可以理解为没有返回值)

x = {}
x['name'] = 'lili'
x['age'] = 20
print(x)
x.clear()
print(x)

输出：

{'name': 'lili', 'age': 20}
{}

字典pop()方法

移除字典数据pop()方法的作用是：删除指定给定键所对应的值，返回这个值并从字典中把它移除。注意字典pop()方法与列表pop()方法作用完全不同。

x = {'a':1,'b':2}
print(x.pop('a'))
print(x)

输出：

1
{'b': 2}

字典popitem()方法

字典popitem()方法作用是：随机返回并删除字典中的一对键和值（项）。为什么是随机删除呢？因为字典是无序的，没有所谓的“最后一项”或是其它顺序。在工作时如果遇到需要逐一删除项的工作，用popitem()方法效率很高。

x = {'url':'www.neuedu.com','title':'python web site'}
print(x.popitem())
print(x)

输出：

('title', 'python web site')
{'url': 'www.neuedu.com'}

1.1.6.判断一个key是否在字典中

使用in方法

#生成一个字典
d = {'name':'tom','age':10,'Tel':110}
#打印返回值，其中d.keys()是列出字典所有的key
print('name' in d.keys())
print('name' in d)
#两个的结果都是返回True

除了使用in还可以使用not in,判定这个key不存在。

1.1.7.遍历字典

（1）遍历key值

a = {'a':'1','b':'2','c':'3'}
for key in a.keys():
    print(key+':'+a[key])

输出：

a:1
b:2
c:3

在使用上，for key in a和for key in a.keys()：完全等价
（2）遍历value值

for value in a.values():
    print(value)

输出：

1
2
3

（3）遍历字典项

for kv in a.items():
    print(kv)

输出：

('a', '1')
('b', '2')
('c', '3')

（4）遍历字典键值

for key,value in a.items():
    print(key+':'+value)

输出：

a:1
b:2
c:3

在使用上for key,value in a.items()与for(key,value) in a.items()完全等价

1.1.8.有序字典

python内置字典是无序的，如果需要一个可以记住元素插入顺序的字典，可以使用collections.OrderedDict
例如：

x = dict() #无序字典
x['a'] = 3
x['b'] = 5
x['c'] = 8
print(x)
import collections
x = collections.OrderedDict()  #有序字典
x['a'] = 3
x['b'] = 5
x['c'] = 8
print(x)

输出：

{'a': 3, 'b': 5, 'c': 8}
OrderedDict([('a', 3), ('b', 5), ('c', 8)])

1.2.集合

1.2.1.集合定义

集合是无序可变序列，使用一对大括号界定，元素不可重复，同一个集合中每个元素都是唯一的。集合中只能包含数字、字符串、元组等不可变类型的数据，而不能包含列表、字典、集合等可变类型的数据。

1.2.2.集合的创建

直接将集合赋值给变量
例如：

a = {3,5}
a.add(7)
print(a)

输出：

{3, 5, 7}  #向集合中添加元素

使用set将其他类型数据转换为集合
例如：

a_set = set(range(8,14))
print(a_set)
b_set = set([0,1,2,3,0,1,2,3,7,8])  #自动去除重复
print(b_set)
c_set = set()  #空集合
print(c_set)

输出：

{8, 9, 10, 11, 12, 13}
{0, 1, 2, 3, 7, 8}
set()

1.2.3.集合的删除

使用del删除整个集合

1.2.4.集合元素的增加与删除

增加元素 使用add()方法为集合添加新元素，如果该元素已存在于该集合中则忽略该操作。
例如：

s = {1,2,3}
s.add(3)
print(s)

输出：

{1,2,3}

使用update()方法合并另外一个集合中的元素到当前集合中
例如：

s = {1,2,3}
s.update({3,4,5})
print(s)

输出：

{1,2,3,4,5}

删除元素 当不再使用某个集合时，可以使用del命令删除整个集合。集合对象的pop()方法弹出并删除其中一个元素，remove()方法直接删除指定元素，clear()方法清空集合。
例如：

a = {1,4,2,3}
print(a.pop())
print(a.pop())
print(a)
a.add(2)
print(a)
a.remove(3)
print(a)

输出：

1
2
{3, 4}
{2, 3, 4}
{2, 4}

1.2.5.集合操作

python集合支持交集、并集、差集等运算
例如：

a_set = set([8,9,10,11,12,13])
b_set = set([0,1,2,3,7,8])
print(a_set|b_set)  #并集
print(a_set.union(b_set))  #并集
print(a_set & b_set)  #交集
print(a_set.intersection(b_set))  #交集
print(a_set.difference(b_set))  #差集
print(a_set - b_set)  #差集

输出：

{0, 1, 2, 3, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13}
{0, 1, 2, 3, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13}
{8}
{8}
{9, 10, 11, 12, 13}
{9, 10, 11, 12, 13}

x = {1,2,3}
y = {1,2,5}
z = {1,2,3,4}
print(x.issubset(y))  #测试是否为子集
print(x < y)   #比较集合大小/包含关系
print(x.issubset(z))
print(x < z)  #真子集

输出：

False
False
True
True

1.3.综合练习

1.3.1.统计单词出现次数

word = "I'm a boy,I'm a girl.When it is true,it is ture.that are cats,the red is red"
word = word.replace(',','').replace('.','')
word = word.split()
print(word)
print('第1种方法')
setword = set(word)
for i in setword:
    count = word.count(1)
    print(i,'出现次数：',count)
print('第2种方法')
dict = {}
for key in word:
    dict[key] = dict.get(key,0) + 1
print(dict)
print('第3种方法')
from collections import Counter
result = Counter(dict)
print(result)
print(result.most_common(3))

1.3.2.奥运会足球分组

已知有十六支男子足球队参加2008北京奥运会。写一个程序，把这16支球队随机分为4个组。采用List集合和随机数

# // map，保存最终分组结果
# // key保存的是第几组，value是该组对应的国家集合
import random
groupNum2Countrys = {}

strCountrys = "科特迪瓦，阿根廷，澳大利亚，塞尔维亚，荷兰，尼日利亚，日本，美国，中国，新西兰，巴西，比利时，韩国，喀麦隆，洪都拉斯，意大利";
countryList = strCountrys.split("，")

for i in range(4):
    lstGroup = []
    # // 分第1组
    # // 随机从集合中选出一个国家，放到第1组里；然后将这个选出的国家，从原来集合中干掉（删除）
    # // 重复以上步骤4次
    for j in range(4):
        selectIndex = random.randint(0,len(countryList)-1)
        lstGroup.append(countryList[selectIndex])
        countryList.remove(countryList[selectIndex])

    groupNum2Countrys[i+1] = lstGroup

for key,value in groupNum2Countrys.items():
    print('第' + str(key) + '组')
    print(value)

输出：

第1组
['荷兰', '比利时', '塞尔维亚', '阿根廷']
第2组
['意大利', '韩国', '洪都拉斯', '巴西']
第3组
['澳大利亚', '中国', '科特迪瓦', '尼日利亚']
第4组
['喀麦隆', '日本', '新西兰', '美国']