Python字典和集合講解

更新時(shí)間：2021年10月18日 14:36:31 作者：J.Feng

這篇文章主要給大家假關(guān)節(jié)的是Python字典和集合，字典是Python內(nèi)置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一，是一個(gè)無序的序列；而集合是python語言提供的內(nèi)置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，沒有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。想具體了解有關(guān)python字典與集合，請(qǐng)看下面文章內(nèi)容

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)無序的序列
在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)要經(jīng)過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

3.1 根據(jù)鍵訪問值

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（）方法訪問值

在訪問字典時(shí)，若不確定字典中是否由某個(gè)鍵，可通過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
語法格式

語法格式：

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)瓉淼膋ey_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)
字典中的元素是無序的
字典中的key是不可變對(duì)象（不可變序列）
字典頁可以根據(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)  #集合中無元素2.2，不過執(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是否沒有交集
B = {7,8,9,10}
print(A.isdisjoint(B))   #True  判斷A和B是否沒有交集

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