Python字典和集合初窥

1 字典

• 字典和列表类似，同样是可变序列，不过与列表不同，字典是无序的。
• 字典的主要特征：

主要特征	解释
通过键而不是通过索引来读取元素	字典类型有时也称为关联数组或者散列表（hash）。它是通过键将一系列的值联系起来的，这样就可以通过键从字典中获取指定项，但不能通过索引来获取。
字典是任意数据类型的无序集合	和列表、元组不同，通常会将索引值 0 对应的元素称为第一个元素，而字典中的元素是无序的。
字典是可变的，并且可以任意嵌套	字典可以在原处增长或者缩短（无需生成一个副本），并且它支持任意深度的嵌套，即字典存储的值也可以是列表或其它的字典。
字典中的键必须唯一	字典中，不支持同一个键出现多次，否则只会保留最后一个键值对。
字典中的键必须不可变	字典中每个键值对的键是不可变的，只能使用数字、字符串或者元组，不能使用列表。

1.1 字典的创建和删除

• 字典的每个元素都包含“键”和“值”
• '“键”和“值”之间使用“ : ”号(冒号)隔开
• 所有元素放在一个大{}中
• 语法：

mydict = {"key1": "value1", "key2": "value2", "key3": "value3", ..., "keyn"："valuen"}

• 说明：
  ①mydict ：字典名称
  ②key1-keyn：元素的键，唯一的，不可变，可以是字符串、数字、元组等
  ③value1-valuen：元素的值，任意数据，不唯一。

# -*- coding:utf-8 -*-

# 创建字典
student_info = {"name": "susan", "age": 18, "number": 123456, "date": 20201229}
print(student_info)

# 创建空字典
my_dict = {}
my_dict1 = dict()
print(my_dict)
print(my_dict1)

结果：

{'name': 'susan', 'age': 18, 'number': 123456, 'date': 20201229}
{}
{}

# -*- coding:utf-8 -*-

# 1、通过映射函数创建字典
# mydict = dict(zip(list1, list2))
# zip()是将多个列表或元组对应位置的元素组合为元组，返回包含这些内容的zip对象，可使用list、tuple将zip对象转换为列表和元组

list1 = {"name", "age", "number", "date"}
list2 = {"susan", 18, 12345678, 20201229}
mydict = dict(zip(list1, list2))
print(mydict)

# 2、通过给定的“关键字参数”创建字典
# my_dict = dict(key1=value1, key2=valye2, ...)

my_dict = dict(姓名="susan", 年龄=20, 学号=12345678, 日期=20201229)
print(my_dict)

# 3、使用dict对象的fromkeys()方法创建值为空的字典
# my_dict1 = dict.fromkeys(mylist)
mylist = ["姓名", "年龄", "学号", "日期"]
my_dict1 = dict.fromkeys(mylist)
print(my_dict1)

# 4、使用已经存在的列表和元组创建字典
my_tuple = ("姓名", "年龄", "学号", "日期")
my_list2 = ["susan", 18, 12345678, 20201229]
my_dict2 = {my_tuple:my_list2}
print(my_dict2)

结果：

{'name': 18, 'age': 'susan', 'number': 20201229, 'date': 12345678}
{'姓名': 'susan', '年龄': 20, '学号': 12345678, '日期': 20201229}
{'姓名': None, '年龄': None, '学号': None, '日期': None}
{('姓名', '年龄', '学号', '日期'): ['susan', 18, 12345678, 20201229]}

1.2 访问字典

• 直接使用print()输出字典的内容
• 使用“键值对”访问字典
• 使用get()方法获取指定键的值

# -*- coding:utf-8 -*-

my_dict = {'name': 18, 'age': 'susan', 'number': 20201229, 'date': 12345678}

# 1、直接print()输出
print(my_dict)

# 2、使用键值对
print(my_dict["name"])
print(my_dict["number"])

# 3、使用get()方法
print(my_dict.get("name"))
print(my_dict.get("number"))

结果：

{'name': 18, 'age': 'susan', 'number': 20201229, 'date': 12345678}
18
20201229
18
20201229

1.3 遍历字典

• 使用字典对象的items()方法获取字典的“键值对”列表
• 语法：

my_dict.items()

• 说明：
  ①my_dict：字典对象
  ②返回值：可遍历的（“键值对”）元组列表，可使用for循环遍历元组

# -*- coding:utf-8 -*-

my_dict = {'name': 18, 'age': 'susan', 'number': 20201229, 'date': 12345678}

my_tuple = my_dict.items()
print(my_tuple)

# 遍历元组对象，获取字典每个元素
for item in my_tuple:
    print(item)

# 遍历元组对象，获取每个元素的键和值
for key, value in my_tuple:
    print(key, value)

# 还有values()、keys()方法，使用同items()方法类似

结果：

dict_items([('name', 18), ('age', 'susan'), ('number', 20201229), ('date', 12345678)])
('name', 18)
('age', 'susan')
('number', 20201229)
('date', 12345678)
name 18
age susan
number 20201229
date 12345678

1.4 添加、修改和删除字典元素

• 添加：

# 语法
my_dict[key] = value

# -*- coding:utf-8 -*-

my_dict = {'name': 18, 'age': 'susan', 'number': 20201229, 'date': 12345678}

print(my_dict)
my_dict["color"] = "yellow"
print(my_dict)

结果：

{'name': 18, 'age': 'susan', 'number': 20201229, 'date': 12345678}
{'name': 18, 'age': 'susan', 'number': 20201229, 'date': 12345678, 'color': 'yellow'}

• 修改：
  直接修改对应的键的值即可。

# -*- coding:utf-8 -*-

my_dict = {'name': 18, 'age': 'susan', 'number': 20201229, 'date': 12345678}

print(my_dict)
my_dict["name"] = "susan"
my_dict["age"] = 18
print(my_dict)

结果：

{'name': 18, 'age': 'susan', 'number': 20201229, 'date': 12345678}
{'name': 'susan', 'age': 18, 'number': 20201229, 'date': 12345678}

1.5 字典推导式

可以快速生成一个字典

# -*- coding:utf-8 -*-

import random

my_dict = {i:random.randint(1, 10) for i in range(1, 6)}
print(my_dict)

结果：

{1: 10, 2: 6, 3: 8, 4: 2, 5: 2}

2 集合

• 同数学中的集合基本类似，也可用于保存不重复的元素
• set集合是无序可变的，frozenset是不可变集合

2.1 集合的创建

# -*- coding:utf-8 -*-

# 1、直接使用{}进行创建
# 语法：setname = {e1, e2, e3, ... en}

setname1 = {"红色", "黄色", "白色", "黑色", "蓝色", "绿色"}
setname2 = {11, 22, 33, 44, 55, 66}
setname3 = {"学生信息", 123456, ("susan", 18)}

print(setname1)
print(setname2)
print(setname3)

# 2、使用set()函数创建
setname4 = set("我们都有一个小目标：一个亿")
setname5 = set([66, 77, 88, 99, 100])
setname6 = set(("说实话", "我真的很饿"))
print(setname4)
print(setname5)
print(setname6)

结果：

{'绿色', '红色', '黄色', '黑色', '蓝色', '白色'}
{33, 66, 11, 44, 22, 55}
{123456, '学生信息', ('susan', 18)}
{'一', '：', '小', '有', '们', '目', '个', '标', '我', '都', '亿'}
{66, 99, 100, 77, 88}
{'说实话', '我真的很饿'}

2.2 集合的添加和删除

# -*- coding:utf-8 -*-

# 1、向集合中添加元素
setname1 = {"红色", "黄色", "白色", "黑色", "蓝色", "绿色"}
print("原集合为：{}".format(setname1))
setname1.add("新添加的颜色")
print("添加后的集合为：{}".format(setname1))

# 2、从集合中删除元素
# del删除整个集合
# pop() 移除一个元素
# remove()移除指定元素
# clear()清空集合
setname2 = {11, 22, 33, 44, 55, 66}
print(setname2)
del setname2
# print(setname2) # 删除后打印会报错的

setname3 = {110, 220, 330, 440, 550, 660}
# print("setname3集合本身所有元素为：".format(str(setname3)))
print("集合本身为", setname3)
setname3.pop()
print("setname3删除一个元素为：", setname3)
setname3.remove(660)
print("setname3删除指定元素660为：", setname3)

结果：

原集合为：{'黄色', '蓝色', '红色', '绿色', '黑色', '白色'}
添加后的集合为：{'黄色', '蓝色', '红色', '新添加的颜色', '绿色', '黑色', '白色'}
{33, 66, 11, 44, 22, 55}
集合本身为 {550, 330, 110, 660, 440, 220}
setname3删除一个元素为： {330, 110, 660, 440, 220}
setname3删除指定元素660为： {330, 110, 440, 220}

2.3 集合的交集、并集和差集运算

• 使用的符号为：交集(&)、并集(|)、差集(-)

# -*- coding:utf-8 -*-

setname1 = {"红色", "黄色", "白色"}
setname2 = { "黑色", "蓝色", "白色", "无色"}

print("集合setname1为：", setname1)
print("结合setname2为：", setname2)

print("交集为：", setname1 & setname2)
print("并集为：", setname1 | setname2)
print("差集为：", setname1 - setname2)

结果：

集合setname1为： {'白色', '红色', '黄色'}
结合setname2为： {'白色', '黑色', '蓝色', '无色'}
交集为： {'白色'}
并集为： {'黑色', '蓝色', '黄色', '无色', '白色', '红色'}
差集为： {'红色', '黄色'}

3 列表、元素、字典、集合的区别

数据结构	是否可变	是否重复	是否有序	定义符号
列表	可变	可重复	有序	[ ]
元组	不可变	可重复	有序	( )
字典	可变	可重复	无序	{key:value}
集合	可变	不可重复	无序	{ }