搬砖的也能玩Python-基础篇3

搬砖的也能玩Python——基础篇

3-常见的基础集合类型2(字典、集合)

回顾

上一篇中，我们了解了两种集合类型：列表、元组，同时也学习了一个非常方便的切片操作。今天这篇内容，我们主要学习另外两种集合类型：字典、集合。

一、字典

我们已经知道列表是一系列按特定顺序排列的元素，每个元素都有自己的索引，我们想要获取元素的话，只需要通过索引就可以获取。但是如果说一个列表非常大，有上万个元素的话，每次找到我们需要的元素，都必须按照索引从头到尾开始找，直到找到我们需要的元素。有没有什么办法可以更加快速灵活的找到我们需要的元素呢？这个时候就需要字典出马了。

字典是用一系列的“键-值”对来表示，放在大括号({ })中，键和值之间用分号(:)来分隔，用逗号(,)来分隔其中的“键-值”对，也就是。

我们要注意的是：

在一个字典中，“键”必须是唯一的

在一个字典中，“键”必须是不可变的数据类型

在一个字典中，值可以是任意数据类型，值可以相同

字典中的“键-值”对之间并没有特定的顺序

不可变的数据类型

什么是不可变的数据类型呢？

简单点说，就是定义好的数据，不会发生变化，那么这个数据所属的数据类型就是不可变的。

按照前面两篇文章学习的内容，只有列表在定义好之后，可以进行增加、修改、删除，所以列表就是可变的数据类型，不可以作为字典的“键”；而元组是不可变的列表，所以元组可以作为字典的“键”。其他的数据类型，比如数字、字符串、布尔值，定义好之后都不会变，都可以作为字典的“键”。

可以作为字典的“键”：数字、字符串、布尔值、元组

不可以作为字典的“键”：列表

对于字典，我们还可以这样通俗的去理解：我们给几万条数据做了一个目录，每一个数据都有一个页码对应，当我们想找到相应的数据时，我们先从目录里面找一下这个数据在第几页，然后翻到那一页，就可以找到数据了。如果是列表的话，就是没有目录，只有页码，要一页一页的去翻，直到翻到数据所在的那一页。所以Python中的字典可以跟我们上学的时候用过的新华字典联系起来。

最后，我们来举几个简单的字典例子：

从上面这些例子的输出结果可以很清晰的看到，我们的字典没有特定的顺序。如果想要创建有特性顺序的字典，需要用到Python内置的collections模块，这部分内容我们将在高级篇中介绍，欢迎大家持续关注。

二、字典的简单操作

我们已经了解了列表可以进行元素的访问、修改、增加、删除，那么字典的访问、修改、增加、删除应该如何操作呢？

访问字典的值

在列表中，我们是用元素的索引来访问具体的元素，其实我们可以把索引想象成列表各元素的“键”，所以我们要访问字典的值，只需要提供“键”就可以了，将“键”放在方括号中，紧跟在字典后面即可。

字典[键]

同样的，要想获得字典的长度，我们也是使用len( )方法。

len(字典)

修改字典的值

了解了字典的访问之后，我们来看一下字典的值的修改，其实也跟列表类似，将某一个“键”重新赋值即可。

字典[键]=新的值

注意

由于我们的“键”是不可变的数据类型，所以对于字典的修改，我们也只是修改“值”，而“键”是无法修改。

增加字典内容

由于我们的字典是没有特定顺序的，所以我们增加字典内容的时候，也就不存在在什么位置增加，而且增加的“键”也不能跟现有的“键”重复。

增加字典内容的方式跟修改字典类似，只是我们在字典后面的方括号填入的“键”是一个“新键”即可，这样就完成了字典内容的增加。

字典[新键]=新键对应的值

删除字典内容

字典的删除也可以借鉴我们的列表：

删除指定“键-值”对(删除后不再使用)

删除指定“键-值”对(删除后还会使用)

1、删除指定“键-值”对(删除后不再使用)

当我们删除指定“键-值”对，并且不再使用这个值时，我们可以用del方法，后面跟具体要删除的指定的字典的“键”。

del 字典[键]

2、删除指定“键-值”对(删除后还会使用)

跟列表一样，我们可以用pop( )方法，解决del方法无法告诉我们删除的具体值的问题，在pop( )方法的括号中，填入要删除的字典的“键”即可。

字典.pop(键)

注意

由于字典没有特定的顺序，所以我们在用pop( )方法的时候，括号中必须要填写“键”，不能像列表一样，不填写内容会删除最后一个元素。

如果我们不填写字典的“键”，系统会报异常，提示我们需要填写一个参数。

三、集合

最后我们再了解一个概念——集合，就是一系列没有特定顺序、没有重复数据的元素。集合用大括号({ })来表示，用逗号(,)来分隔其中的元素，也就是。

也可以用set( )方法，将列表、元组、字符串、数字、布尔值转变成集合。

我们需要注意的是：

集合中的元素必须是不可变的数据类型

集合中的元素必须唯一，不能重复，创建集合的时候，如果有重复的元素，Python会自动删除重复的元素

集合中的元素没有特定的顺序

我们来看几个集合的例子：

从上面的例子中，可以很清晰的看到，当存在重复的元素时，我们最终得到的集合，都会把重复的元素删掉，保留一个。

四、集合的简单操作

通过前面的了解，我们发现集合既不像列表那样有顺序，也不像字典那样有个“键”，所以要想单独访问集合中的某一个元素，现在是没有办法的。但我们可以利用for循环来遍历集合中的每一个元素，具体的方法将在下篇文章中详解。

本次我们就简单了解一下集合的增加、删除、交集、并集、差集。

增加集合元素

在集合中，我们通过add( )方法或者update( )方法，来添加新的元素。

集合.add(新元素)

同样的，由于集合的元素必须是唯一的，所以在上图的例子中，当我们再次添加数字2的时候，整个numbers集合是没有发生任何变化的。

集合.update(新元素)

从上面的图片中，我们可以看到，在使用update( )方法的时候，我们要把增加的元素放在了括号中，也就是以元组的形式往里增加，而前面的add( )方法则可以直接把要增加的元素放在add( )方法的括号中。

如果update( )方法也很add( )方法那样添加的话，会有下图的报错。

思考

为什么会有这样的区别的？

解析

这是由于update( )方法在添加元素的时候，会把整个要添加的元素进行拆分，拆分成单个的元素，再添加到集合中，这就要求添加的元素必须是可迭代的(iterable)，同时添加的元素也必须是不可变的数据类型；而add( )方法，则是把整个要添加的元素作为一个整体，添加到集合中去。

具体的关于可迭代的(iterable)内容，我们将放在高级篇的迭代器中详细讲解。

我们来看下面这个例子，可以非常清楚的对比出add( )方法和update( )方法的区别。

我们可以看到，当用add( )方法时，元组(4, 5, 6)会作为一个整体添加到numbers1中，使得numbers1的结果最终为；而在update( )方法中，会把(4, 5, 6)拆分成4、5、6三个元素分别添加到numbers2中，由于4、5已经存在，所以最终只把6添加了进去，使得numbers2的结果最终为。

删除集合元素

在集合中，我们讲两种删除的方法：

删除具体的某一元素

随机删除某一元素

1、删除某体的某一元素

我们可以用remove( )方法，在括号中填入要删除的具体值即可。

集合.remove(具体元素)

2、随机删除某一元素

我们可以用pop( )方法，随机删除一条元素，由于集合没有特定顺序，也没有字典那样的键，所以我们没有办法通过索引或者键来删除某一元素。

集合的运算

我们来了解三个集合的运算，这里的运算跟数学上集合的运算完全一样，我们来看一下Python中是如何进行集合的交集、并集、差集运算。

1、交集运算

假设有2个集合A和B，所谓的交集运算，就是既在A中出现，也在B中出现的元素的集合，我们用"&"符号来运算。

2、并集运算

假设有2个集合A和B，所谓的并集运算，就是在A中出现，或者在B重出现的元素的集合，我们用""符号来运算。

3、差集运算

假设有2个集合A和B，所谓的差集运算，就是在A中出现，但没有在B中出现的元素的集合，我们用符号"-"来运算。

其实集合还有很多运算，感兴趣的读者可以自行了解。

五、嵌套

最后我们来学习一个比较复杂的数据嵌套，主要讲下面几种：

列表嵌套列表

列表嵌套字典

字典嵌套列表

字典嵌套字典

我们来学习如何获取嵌套数据中的某一个元素，其实就是从外到内，一层一层的把数据类型分析出来，利用各数据类型的访问方法来找到我们想要的元素。这种操作在我们处理爬取的数据时，经常会用到。

思考

下面我会列出4种嵌套，我们一起找到“火箭”这个元素。

1、列表嵌套列表

看到图片中的嵌套，我们先来分析，它是由2层的方括号组成，所以也就是列表嵌套列表的格式，即[[ ], [ ], [ ]]，最外面一层是个列表，列表中的每一个元素也还是列表，我们只需要用2次列表的访问方式。

首先我们看到“火箭”是在第3个方括号中，也就是索引为2的元素中，我们先用西部球队[2]的方法，得到“火箭”所在的列表，此时我们把西部球队[2]看做一个新的列表，“火箭”在这个列表中的索引是0，所以用西部球队[2][0]就可以找到“火箭”了。

答案

西部球队[2][0]

2、列表嵌套字典

看到图片中的嵌套，我们先来分析，它最外层是方括号，里面一层是大括号，所以也就是列表嵌套字典的格式，即[{ }, { }, { }]，最外面一层是个列表，列表中的每一个元素又是一个字典，我们需要先用列表的访问方式，再用字典的访问方式。

首先我们看到“火箭”所在的字典是在第3个大括号中，也就是索引为2的元素中，我们先用西部球队[2]的方法，得到“火箭”所在的字典，此时我们把西部球队[2]看做一个字典，“火箭”在这个字典中的“键”是"HOU"，所以用西部球队[2]["HOU"]就可以找到“火箭”了。

答案

西部球队[2]["HOU"]

3、字典嵌套列表

由于字典的“键”是不可改变的元素类型，所以我们所谓的字典嵌套列表，就是指字典的“键”所对应的“值”是列表类型。

看到图片中的嵌套，我们先来分析，它的最外层是大括号，也就是字典，字典的“键”所对应的“值”是方括号，所以也就是字典嵌套列表的格式，即{"键": [ ], "键": [ ], "键": [ ]}，我们需要先用字典的访问方式，再用列表的访问方式。

首先，我们看到“火箭”所在的列表，对应的“键”为“西南部赛区”，我们先用西部球队["西南部赛区"]的方法，得到“火箭”所在的列表，此时我们把西部球队["西南部赛区"]看做一个列表，“火箭”在这个列表中的索引为0，所以用西部球队["西南部赛区"][0]就可以找到“火箭”了。

答案

西部球队["西南部赛区"][0]

4、字典嵌套字典

由于字典的“键”是不可改变的元素类型，所以我们所谓的字典嵌套字典，就是指字典的“键”所对应的“值”是字典类型。

看到图片中的嵌套，我们先来分析，它的最外层是大括号，也就是字典，字典的“键”所对应的“值”也是大括号，所以也就是字典嵌套字典的格式，即{{ }, { }, { }}，我们需要用2次字典的访问方式。

首先，我们看到“火箭”所在的字典，对应的“键”为“西南部赛区”，我们先用西部球队["西南部赛区"]的方法，得到“火箭”所在的字典，此时我们把西部球队["西南部赛区"]看做一个新的字典，“火箭”在这个字典中的键是"HOU"，所以用西部球队["西南部赛区"]["HOU"]就可以找到“火箭”了。

答案

西部球队["西南部赛区"]["HOU"]

嵌套的类型我们会经常遇到，大家要能够灵活的运用各类型数据的访问方法，来获取嵌套中的元素。

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