9 | 字典和集合

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一、 字典

1 映射类型数据结构介绍

  • 在字典存放的每个元素都是以一对儿键值对。
  • 在 Python 中 字典通常被称为 dict,键 称为 key,值称为 value
  • 字典中不可以存在相同的 key,但是 value 可以。

2 高效创建字典

空字典

In [7]: d1 = {}

In [8]: type(d1)
Out[8]: dict

3. dict() 转换为字典

接收一个序列类型的参数,这个序列类型中的每个元素必须是成对儿出现的。

In [14]: d_tpl = [('a','1'),('b','2'),('c','3')]  

In [15]: dict3 = dict(d_tpl)

In [17]: d_tpl2 = ['a1','b2','c3']

In [18]: dict4 = dict(d_tpl2)

In [21]: dict3 is dict4  
Out[21]: False  

In [22]: dict3 == dict4  
Out[22]: True

4. 哪些数据可以作为字典的 kye

key 通常是 字符串

它可以是 Python 中任意不可变类型

比如:

  • 布尔型 True 1 False 0
  • 整型 100 200
  • 浮点型 1.0 3.415
  • 元组 (1,) (1, 2, 3)
  • 字符串 'host_name'

关于字典的 key

在 Python 内部用一个哈希表来维护字典中的 key 到 value 的映射关系。

所以 key 必须是可哈希的。

判断一个对象是否可哈希,可以使用 hash() 函数

返回一个整数,就是可哈希,反之会抛出 TypeError 异常

hash(1)
hash('name')
hash((1,2,3))

# 列表是可变的数据类型,所有不可以被 hash,当然也就不能作为 字典的 key
hash([1,2,3])

5. 获取 key 对应的 value

dict_obj = {'a': 1, 'b': 2}
dict_obj['a']        # key 必须存在,不存在,抛出异常    

dict_obj.get('a')    # 获取到 'a' 对应的值(value)

dict_obj.get('c')    # key 不存在字典中,则返回 None

dict_obj.get('c', '5')  # key 不存在,返回指定的 value

6. 获取字典所有的 key

dict_obj.keys()

info_dict = {"name": 'yangge', 'age': 18}
d_keys = info_dict.keys()
print(d_keys)
print(list(d_keys))

循环字典所有 的 key

for key in  d_keys:
    print(key)

7. 获取字典所有的 value

dict_obj.values()

info_dict = {"name": 'yangge', 'age': 18}
d_vals = info_dict.values()
print(d_vals)
print(list(d_vals))

循环字典所有 的 value

for val in  d_vals:
    print(val)

8. 同时获取字典的 key 和 value

dict_obj.items()

info_dict = {"name": 'yangge', 'age': 18}
item = info_dict.items()
print(item)
print(list(item))

循环字典的 key 和 value

for  k, v in  info_dict.items():
    print(k,  v)

9. 使用 = 修改或更新字典

可以使用 等号 对字典的 key 进行直接赋值操作。

假如 key 不存在与字典中,这个 key 和 对应值也会被创建到字典中。

In [50]: d5 = {}

In [51]: d5['a'] = 1

In [52]: d5['b'] = 2

In [53]: d5
Out[53]: {'a': 1, 'b': 2}

In [54]: d5['li'] = [1,3,5]

In [55]: d5
Out[55]: {'a': 1, 'b': 2, 'li': [1, 3, 5]}

10. 使用 update() 更新字典

把一个已经存在的字典中的键值对,添加到另一个字典中。

In [59]: d5
Out[59]: {'a': 1, 'b': 2, 'li': [1, 3, 5]}

In [60]: d6 = {'a': 2,'d': 2,'e': 5}

In [61]: d5.update(d6)

In [62]: d5
Out[62]: {'a': 2, 'b': 2, 'd': 2, 'e': 5, 'li': [1, 3, 5]}

注意: 更新时,相同的 key ,它的值会被新的值替代,这个特性同样适用与 = 号方式的更新.

python3.5+

x = {'a': 1, 'b': 2}
y = {'c': 1, 'd': 2}

z = {**x,**y}

print(z)

11. 成员判断

in

In [63]: 'a' in d5   # 默认就是判断 'a' 是否存在于字典中的 keys()
Out[63]: True

In [63]: 'a' in d5.keys()
Out[63]: True

In [75]: 'a' not in d5.keys()
Out[75]: False

12. 删除和清空字典

删除指定的键值对

dict_obj = {'a': 1}
del  dict_obj['a']  # 从字典中删除指定 key 的键值对
del  dict_obj       # 删除字典本身,字典自身就不存在于内存中了

清空

dict_obj={}

dict_obj.clear()    # 字典本身还在内存中,只是内容没了

pop()

从字典中删除指定 key 的键值对,并返回这个 key 对应的值

In [49]: d6 = {'b': 2, 'c': '3', 'd': 'new key', 'li': [1, 3, 5]}

In [50]: li = d6.pop('li')
    
In [51]: print(li)
Out [51]: [1, 3, 5]

13. 用字典实现 switch … case 语句

Python 中没有 switch … case 语句,这个问题Python之父龟叔表示这个语法过去没有,现在没有,以后也不会有。因为Python简洁的语法完全可以用 if … elif 实现。如果有太多的分支判断,还可以使用字典来代替。

arg = input(">>:")

if arg == "0":
    print('zero')
elif arg == "1":
    print('one')
elif arg == "2":
    print("two")
else:
    print("nothing")

建议使用下面的代码实现

arg = input(">>:")

data = {
    "0": "zero",
    "1": "one",
    "2": "two",
}
data.get(arg, "nothing")


二、集合

1 集合特性介绍

在 python 中集合看起来像是只有 key 的字典

{'disk','cpu','memory','motherboard'}

在 python 解释器中表现为 set

集合内的元素不允许重复

2 高效创建集合和转换

set()

In [96]: s1 = set()

In [97]: s1
Out[97]: set()

转换

In [99]: set('disk')
Out[99]: {'d', 'i', 'k', 's'}

In [100]: set(['disk','cpu','memory'])
Out[100]: {'cpu', 'disk', 'memory'}

In [101]: set(('disk','cpu','memory'))
Out[101]: {'cpu', 'disk', 'memory'}

In [102]: set({'disk': '560G','cpu': '4'})
Out[102]: {'cpu', 'disk'}

3 集合运算

a. & 交集

获取两个集合都有的元素

In [55]: s1 = {"192.168.1.51",  "192.168.1.45"}

In [56]: s2 = {"192.168.1.51", "192.168.1.78", }

In [57]: s1 & s2
Out[57]: {'192.168.1.51'}

b. |并集

把两个集合的元素合并在一起,产生一个新的集合

In [60]: s1 | s2
Out[60]: {'192.168.1.45', '192.168.1.51', '192.168.1.78'}

c. -差集

返回第一个集合中独有的元素。
就是只保留在第一个集合中出现并且不在第二个集合中出现的元素。

In [55]: s1 = {"192.168.1.51", "192.168.1.45"}

In [56]: s2 = {"192.168.1.55", "192.168.1.51"}

In [61]: s1 - s2
Out[61]: {'192.168.1.45'}

In [62]: s2 - s1
Out[62]: {'192.168.1.78'}

^异或运算

获取两个集合的分别独有的元素,组合为一个新的集合对象。

In [55]: s1 = {"192.168.1.51", "192.168.1.45"}

In [56]: s2 = {"192.168.1.55", "192.168.1.51"}

In [63]: s1 ^ s2
Out[63]: {'192.168.1.45', '192.168.1.78'}

大型数据结构应用场景

host_info = []

host_info.append(
    {'192.168.1.11':
{'cpu':['Intel(R) Core(TM) i5-5350U CPU @ 1.80GHz',4,1],
'memory':['16','4','2'],
'disk':['1T','2T']}}
)

host_info.append({'192.168.1.12':
{'cpu':['Intel(R) Core(TM) i5-5350U CPU @ 1.80GHz',4,1],
'memory':['16','4','2'],
'disk':['1T','2T']}})

取到 "1T"

print(host_info[0])
print(host_info[0].get('192.168.1.11').get('disk')[0])


作业练习

员工查询系统开发

需求

  1. 用户通过输入员工姓名的拼音全拼 , 查询员工信息。

  2. 假如系统中有此员工,则询问用户想要查询什么信息,比如 地址 、电话等。
    并提示用户查询的信息类型如 提示:请输入查询的信息类型 [ p 查询电话,addr 查询地址 ]

  3. 输入正确后,返回对应的信息

  4. 假如不存在,则提示查询的员工信息未录入系统。

  5. 系统一旦运行,保持运行状态,用户输入 b 返回到到上一层,输入 q 退出系统。

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