使用dict和set

dict

描述

dict() 函数用于创建一个字典。

语法

dict 语法：

class dict(**kwarg)
class dict(mapping, **kwarg)
class dict(iterable, **kwarg)

参数说明：

• **kwargs -- 关键字。
• mapping -- 元素的容器，映射类型（Mapping Types）是一种关联式的容器类型，它存储了对象与对象之间的映射关系。
• iterable -- 可迭代对象。

List是python中的基本数据结构之一，和Java中的ArrayList有些类似，支持动态的元素的增加。list还支持不同类型的元素在一个列表中，

Python内置字典：dict的支持，dict全称dictionary，在其他语言也称为map，使用键-值（key-value）存储，具有极快的查询速度。

举个例子，假设要根据同学的名字查询对应的成绩，如果用list实现，需要两个list：

names = ['Michael','Bob','Tracy']
scores = ['95','75','85']
names

给定一个名字，要查询对应的成绩，就先要在names中找到对应的位置，再从scores取出对应的成绩，list越长，耗时越长。

如果用dict实现，只需要一个“名字”-“成绩”的对照表，直接根据名字查询成绩，无论这个表有多大，查询速度都不会变慢。

d = {'Michael':95,'Bob':'75','Tracy': 85}
d['Michael']

为什么dict查找速度这么快？因为dict的实现原理和查字典是一样的。假设字典包含了1万个汉子，我们要某一个字，一个办法是把字典从第一页往后翻，直到找到我们想要的字为止，这种方法就是在list中查找元素的方法，list越大，查询越慢。

第二种方法是先在字典的索引表里（比如部首表）查这个字对应的页码，然后直接翻到该页，找到这个字。无论找那个字，这种查询速度非常快，不会随着字典大小的增加而变慢。

ditc就是第二种实现方式，给定一个名字，比如'Michael'，dict的内部就可以直接计算出Michael对应的存放成绩的“页码”，也就是95这个数字存放的内存地址，直接取出来，所以速度非常快。

你可以猜到，这种key-value存储方式，在放进去的时候，必须根据key算出value的存放位置，这样，取得时候才能根据key直接拿到value。

把数据放入dict的方法，除了初始化时指定外，还可以通过key放入：

d['Adam'] = 67
d['Adam']

由于一个key只能对应一个value，所以，多次一个key放入value，后面的值会把前面的值冲掉：

d['Jack'] = 90
d['Jack']

d['Jack'] = 88
d['Jack']

如果key不存在，dict就会报错：

要避免key不存在的错误，有两种办法，一是通过in哦按段key是否存在：

'Thomas' in d

二是通过dict提供get()方法，如果key不存在，可以返回None，或者自己指定的value：

d.get('Thomas')
d.get('Thomas',-1)

注意：返回None的时候Python的交互环境不显示结果。

要删除一个key，用pop(key)方法，对应的value也会从dict中删除：

d.pop('Bob')
75
d
{'Michael': 95, 'Tracy': 85}

dict内部存放弟弟顺序和key放入的顺序是没有关系的。

和list比较，dict有以下几个特点：

1，查找和插入的速度极快，不会随着key的增加而变慢，

2，需要占用大量的内存，内存浪费多。

而list相反：

1，查找和插入的时间随着元素的增加而增加。

2，占用空间小，浪费内存少。

所以，dict是用空间来换取时间的一种方法。

dict可以同在需要高速查找的很多地方，在python代码中几乎无处不在，正确使用dict非常重要，需要牢记的第一条就是dict的key必须是不可变对象。

这是因为dict根据key来计算value的存储位置，如果每次计算相同的key得出的结果不同，那dict内部就完全混乱了，这个通过key计算位置的算法称为哈希算法（Hash）

要保证hash的正确性，作为key的对象就不能便。在python中，字符串，整数等都是不可变的，因此，可以放心地作为key，而list是可变的，就不能作为key：

dict()                        # 创建空字典
{}
dict(a='a', b='b', t='t')     # 传入关键字
{'a': 'a', 'b': 'b', 't': 't'}
dict(zip(['one', 'two', 'three'], [1, 2, 3]))   # 映射函数方式来构造字典
{'three': 3, 'two': 2, 'one': 1} 
dict([('one', 1), ('two', 2), ('three', 3)])    # 可迭代对象方式来构造字典
{'three': 3, 'two': 2, 'one': 1}

只使用关键字参数创建字典

numbers = dict(x=5, y=0)
print('numbers =', numbers)
print(type(numbers))

empty = dict()
print('empty =', empty)
print(type(empty))

使用可迭代对象创建字典

# 没有设置关键字参数
numbers1 = dict([('x', 5), ('y', -5)])
print('numbers1 =',numbers1)

# 设置关键字参数
numbers2 = dict([('x', 5), ('y', -5)], z=8)
print('numbers2 =',numbers2)

# zip() 创建可迭代对象
numbers3 = dict(dict(zip(['x', 'y', 'z'], [1, 2, 3])))
print('numbers3 =',numbers3)

使用映射来创建字典

映射类型（Mapping Types）是一种关联式的容器类型，它存储了对象与对象之间的映射关系。

numbers1 = dict({'x': 4, 'y': 5})
print('numbers1 =',numbers1)

# 以下代码不需要使用 dict()
numbers2 = {'x': 4, 'y': 5}
print('numbers2 =',numbers2)

# 关键字参数会被传递
numbers3 = dict({'x': 4, 'y': 5}, z=8)
print('numbers3 =',numbers3)

------------------------------------------------------------------------------set

描述

set 和 dict 类似，也是一组 key 的集合，但是不存储 value. 由于 key 不重复，所以，在 set 中， 没有重复的 key 集合是可变类型：

set() 函数创建一个无序不重复元素集，可进行关系测试，删除重复数据，还可以计算交集、差集、并集等。

语法

set 语法：

class set([iterable])

参数说明：

• iterable -- 可迭代对象对象； 注意：创建一个空集合必须用 set( ) 而不是 { } ，因为 { } 是用来创建一个空字典

set和dict类似，也是一组key组合，但不能存储value。由于key不能重复，所以早set中，没有重复的key。

要创建一个set，需要提供一个list作为输出集合“

s = set([1,2,3])
s

注意，传入参数[1,2,3]是一个；list，而显示的{1,2,3}只是告诉你这个set内部有1，2，3这3个元素，显示的顺序也不表示set是有序的。

重复元素在set中自动被过滤：

s = set({1,1,2,2,3,3})
s

通过add(key)方法可以添加元素到set中，可以重复添加，但不会有效果：

s.add(4)
s

通过remove(key)方法可以删除元素：

s.remove(4)
s

set可以看成数学意义上的无序和无重复元素的集合，因此，两个set可以做数学意义上的交集，并集等操作：

s1 = set([1,2,3])
s2 = set([2,3,4])
s1 & s2

s1 | s2

set和dict的唯一区别仅在于没有存储对应的value，但是，set的原理和dict一样，所以，同样不可以放入可变对象，因为无法判断两个可变对象是否相等，也就无法保证set内部“不会有重复元素”。试试把list放入set，看看是否会报错。

str是不变对象，而lits是可变对象

对于可变对象，比如list，对list进行操作，list内部弟弟内容是会变化的，不如：

a = ['c','b','a']
a.sort()
a

而对于不可变对象，比如str，对str进行操作

a = 'abc'
a.replace('a','A')

a

虽然字符串有个replace()方法，也确实变出了'Abc'，但变量a最后还是'abc'，一个如何去理解嘞!

a = 'abc'
b = a.replace('a','A')
b

a

要记住的是a是变量,而'abc'才是字符串对象！有些时候，我们经常说，对象a的内容说'abc'，但其实是指，本身是一个变量，它指向的对象的内容才是'abc':

当我们调用a.replace('a','A')时，实际调用方法replace是作用在字符串对象'abc'上的，而这个方法虽然名字叫replace，但却没有改变字符串'abc'的内容。相反，replace方法创建了一个新字符串'Abc'并返回，如果我们用变量b指向该字符串，就容易理解了，变量a指向原有的字符串'abc'，但变量b却指向字符串'Abc'了：

所以，对于不变对象来说，调用对象自身的任意方法，也不会改变该对象自身的内容。相反，这些方法会创建新的对象并返回，这样，就保证了不可变对象本身永远是不可变的。

小结

使用key-value存储结构的dict在Python中非常有用，选择不可变对象作为key很重要，最常用的key是字符串。

  x = set('runoob')
  y = set('google')
x, y
(set(['b', 'r', 'u', 'o', 'n']), set(['e', 'o', 'g', 'l']))   # 重复的被删除
  x & y         # 交集
set(['o'])
  x | y         # 并集
set(['b', 'e', 'g', 'l', 'o', 'n', 'r', 'u'])
  x - y         # 差集
set(['r', 'b', 'u', 'n'])

Python内置的函数