Python笔记(五）——Dict（字典）和set（集合）

我会带着你远行 2022-04-02 05:13 422阅读 0赞

**目录**

字典集合的常见用法

一、字典（dict）

二、集合（set）

具体介绍：

一、Dict（字典）

1.1 字典的定义“\{ \}”

1.2 Python之访问dict

1.3 Python之遍历dict

1.4 Python添加字典元素

1.5 删除字典元素

1.6 Python中dict的特点

二、set（集合）

2.1 set的创建

2.2 Python之访问set

2.3 Python之 set的特点

2.4 Python之 遍历set

2.5 Python之 更新set

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# 字典集合的常见用法 #

## 一、字典（dict） ##

**dict的作用是建立一组 key 和一组 value 的映射关系，dict的key是不能重复的。注：dict中的元素要是key：value两个值对应的**形式

**a.函数创建：**

d = { 
         'Adam': 95,
         'Lisa': 85,
         'Bart': 59
        }

**b.访问数据： **d\[key\] 的形式来查找对应的 value

> `法一：`
> 
> `  print d['Paul']`
> 
> 法二;
> 
>      print d.get('Bart')

**c.更新dict**：用赋值语句或者用赋值做替换

> `d['Pa= 72`

**d.遍历dict**：用for循环

>>> d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } 
    >>> for key in d: #通过key来找到对应的value
    ...     print key

## 二、集合（set） ##

**集合（set）是一个无序的不重复元素序列。**

**a.创建set**：调用 set() 并传入一个 list，list的元素将作为set的元素：

>>> s = set(['A', 'B', 'C'])

**b.添加元素**

>>> s.add( x ) #将元素x加到集合s中
    或者是
    >>> s.update(x) #括号处x可以是列表，元组，字典等

**c.移除元素**

>>> s.remove( x ) #若移除元素不存在会出错
    #另一种方法
    >>> s.discard( x ) #若移除元素不存在，不会发生错误
    #随机删除集合中某元素
    >>> s.pop( ) #随机删除集合中某元素，或者在（）中加序号后删除该元素

**d.计算集合元素个数**

>>> len(s)

**e.清空集合**

>>> s.clear()

**f.判断元素是否在集合中存在**

>>> x in s #返回true或者false

--------------------

# 具体介绍： #

## 一、Dict（字典） ##

### 1.1 字典的定义“\{ \}” ###

**字典**是另一种**可变容器模型**，且**可存储任意类型对象**。

字典的每个**键值(**key=>value)**对**用冒号(**:**)分割，**每个对之间用逗号(,)分割**，整个字典包括在花括号(**\{\})**中 ,格式如下所示：

![20190630145752841.png][]

d = {key1 : value1, key2 : value2 }

**键**必须是唯一的，但值则不必。

**值可以取任何数据类型**，但**键必须是不可变的**，如字符串，数字或元组。

![20190630145835365.png][]

![20190630145945723.png][]

一个简单的字典实例：

dict = {'Alice': '2341', 'Beth': '9102', 'Cecil': '3258'}

也可如此创建字典：

dict1 = { 'abc': 456 }; 
    dict2 = { 'abc': 123, 98.6: 37 };

*  字典的作用：给定一个名字，就可以直接查到分数。

由于**dict也是集合**，len() 函数可以计算任意集合的大小：

>>> len(d)
    3

**注意:** 一个 key-value 算一个，因此，dict大小为3。

**任务**

> 新来的Paul同学成绩是 75 分，请编写一个dict，把Paul同学的成绩也加进去。
> 
>     d = {
>         'Adam': 95,
>         'Lisa': 85,
>         'Bart': 59
>     }

d = {
    'Adam': 95,
    'Lisa': 85,
    'Bart': 59,
    'Paul': 75
    }
    print(d)

![20181225150208389.png][]

### 1.2 Python之访问dict ###

*  把相应的键放入到括号中

我们已经能创建一个dict，用于表示名字和成绩的对应关系：

d = { 
        'Adam': 95, 
        'Lisa': 85, 
        'Bart': 59 
        }

那么，如何根据名字来查找对应的成绩呢？

可以简单地使用** d\[key\] 的形式来查找对应的 value**，这和 list 很像，不同之处是，**list 必须使用索引返回对应的元素，而dict使用key：**

>>> print d['Adam'] 
    95 
    >>> print d['Paul'] 
    Traceback (most recent call last): 
      File "index.py", line 11, in <module> 
        print d['Paul'] 
    KeyError: 'Paul'

**注意:** 通过 key 访问 dict 的value，只要 key 存在，dict就返回对应的value。如果key不存在，会直接报错：KeyError。

要避免 KeyError 发生，有两个办法：

**一是先判断一下 key 是否存在，用 in 操作符：**

if 'Paul' in d:
        print d['Paul']

如果 'Paul' 不存在，if语句判断为False，自然不会执行 print d\['Paul'\] ，从而避免了错误。

**二是使用dict本身提供的一个 get 方法，在Key不存在的时候，返回None：**

>>> print d.get('Bart') 
    59 
    >>> print d.get('Paul') 
    None

### 1.3 Python之遍历dict ###

由于dict也是一个集合，所以，遍历dict和遍历list类似，都可以通过 for 循环实现。

直接使用for循环可以遍历 dict 的 key：

>>> d = { 'Adam': 95, 'Lisa': 85, 'Bart': 59 } 
    >>> for key in d: 
    ...     print(key + ':', d[key]) 
    ... 
    Lisa : 95
    Adam : 85
    Bart : 59

![20181227113256912.png][]

由于**通过 key** 可以获取对应的 value，因此，在循环体内，可以获取到value的值。

### 1.4 Python添加字典元素 ###

dict是可变的，也就是说，我们可以随时往dict中添加新的 key-value。比如已有dict：

d = {
        'Adam': 95,
        'Lisa': 85,
        'Bart': 59
    }

要把新同学'Paul'的成绩 72 加进去，**用赋值语句**：

>>> d['Paul'] = 72

再看看dict的内容：

>>> print d
    {'Lisa': 85, 'Paul': 72, 'Adam': 95, 'Bart': 59}

如果 key 已经存在，则赋值会用新的 value 替换掉原来的 value：

>>> d['Bart'] = 60
    >>> print d
    {'Lisa': 85, 'Paul': 72, 'Adam': 95, 'Bart': 60}

### 1.5 删除字典元素 ###

能删单一的元素也能清空字典，清空只需一项操作。

显示删除一个字典用del命令，如下实例：

dict = {'Name': 'Runoob', 'Age': 7, 'Class': 'First'} 
    
    del dict['Name'] # 删除键 'Name' 
    dict.clear() # 清空字典 
    del dict # 删除字典 
    
    print ("dict['Age']: ", dict['Age']) 
    print ("dict['School']: ", dict['School'])

但这会引发一个异常，因为用执行 del 操作后字典不再存在：

>     Traceback (most recent call last):
>       File "test.py", line 9, in <module>
>         print ("dict['Age']: ", dict['Age'])
>     TypeError: 'type' object is not subscr

**注：**del() 方法后面也会讨论。

### 1.6 Python中dict的特点 ###

字典值可以是任何的 python 对象，既可以是标准的对象，也可以是用户定义的，但键不行。

以下重要的点需要记住：

*  1）**dict查找速度快，无论dict有10个元素还是10万个元素，查找速度都一样**。而list的查找速度随着元素增加而逐渐下降。

不过dict的查找速度快不是没有代价的，**dict的缺点是占用内存大，还会浪费很多内容**，list正好相反，占用内存小，但是查找速度慢。

*  2）由于dict是按 key 查找，所以，**在一个dict中，**不允许同一个键出现两次。创建时如果同一个键被赋值两次，后一个值会被记住，如下实例：

dict = {'Name': 'Runoob', 'Age': 7, 'Name': '小菜鸟'}
    print ("dict['Name']: ", dict['Name'])

以上实例输出结果：

dict['Name']: 小菜鸟

*  3）**键**必须不可变，Python的基本类型如**字符串、整数、浮点数或元组**都是不可变的，所以**可以作为key（键）**，而列表就不行，如下实例：

dict = {['Name']: 'Runoob', 'Age': 7}
    print ("dict['Name']: ", dict['Name'])

以上实例输出结果：

>     Traceback (most recent call last):
>       File "test.py", line 3, in <module>
>         dict = {['Name']: 'Runoob', 'Age': 7}
>     TypeError: unhashable type: 'list'

不可变这个限制仅作用于key，value是否可变无所谓：

{
        '123': [1, 2, 3],  # key 是 str，value是list
        123: '123',  # key 是 int，value 是 str
        ('a', 'b'): True  # key 是 tuple，并且tuple的每个元素都是不可变对象，value是 boolean
    }

最常用的key还是字符串，因为用起来最方便。

*  **4）dict存储的key-value序对是没有顺序的！**这和list不一样：

d = {
        'Adam': 95,
        'Lisa': 85,
        'Bart': 59
    }

当我们试图打印这个dict时：

>>> print d
    {'Lisa': 85, 'Adam': 95, 'Bart': 59}

打印的顺序不一定是我们创建时的顺序，而且，不同的机器打印的顺序都可能不同，这说明dict内部是**无序**的，**不能用dict存储有序的集合**。

--------------------

## 二、set（集合） ##

> **dict的作用是建立一组 key 和一组 value 的映射关系，dict的key是不能重复的。**
> 
> 有的时候，我们只想要 dict 的 key，不关心 key 对应的 value，目的就是保证这个集合的元素不会重复，这时，set就派上用场了。
> 
> **set 持有一系列元素，这一点和 list 很像，集合（set）是一个无序的不重复元素序列。这点和 dict 的 key很像。**

集合（set）是一个**无序**的**不重复元素序列**。

### 2.1 set的创建 ###

可以使用**大括号 \{ \}**或者 **set() 函数**创建集合，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。

创建格式：

parame = {value01,value02,...}
    或者
    set(value)

调用 set() 并传入一个 list，list的元素将作为set的元素：

>>> s = set(['A', 'B', 'C'])

可以查看 set 的内容：

>>> print s
    {'A', 'C', 'B'}

**请注意**，上述打印的形式类似 list， 但它不是 list，仔细看还可以发现，打印的顺序和原始 list 的顺序有可能是不同的，因为set内部存储的元素是**无序**的。

因为set不能包含重复的元素，所以，当我们传入包含重复元素的 list 会怎么样呢？

>>> s = set(['A', 'B', 'C', 'C'])
    >>> print s
    set(['A', 'C', 'B'])
    >>> len(s)
    3

结果显示，set会自动去掉重复的元素，原来的list有4个元素，但set只有3个元素。

### 2.2 Python之访问set ###

由于**set存储的是无序集合**，所以我们没法通过索引来访问。

访问 set中的某个元素实际上就是判断一个元素是否在set中。

例如，存储了班里同学名字的set：

>>> s = set(['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul'])

我们可以用 in 操作符判断：

Bart是该班的同学吗？

>>> 'Bart' in s
    True

Bill是该班的同学吗？

>>> 'Bill' in s
    False

bart是该班的同学吗？

>>> 'bart' in s
    False

看来大小写很重要，'Bart' 和 'bart'被认为是两个不同的元素。

**任务**

由于上述set不能识别小写的名字，请改进set，使得 'adam' 和 'bart'都能返回True。

s = set(['Adam', 'adam', 'Lisa', 'lisa', 'Bart', 'bart', 'Paul', 'paul'])
    print ('adam' in s)
    print ('bart' in s)

### 2.3 Python之 set的特点 ###

**set的内部结构和dict很像，唯一区别是不存储value**，因此，判断一个元素是否在set中速度很快。

**set存储的元素和dict的key类似，必须是不变对象**，因此，任何可变对象是不能放入set中的。

最后，set存储的元素也是没有顺序的。

set的这些特点，可以应用在哪些地方呢？

星期一到星期日可以用字符串'MON', 'TUE', ... 'SUN'表示。

假设我们让用户输入星期一至星期日的某天，如何判断用户的输入是否是一个有效的星期呢？

可以用** if 语句**判断，但这样做非常繁琐：

x = '???' # 用户输入的字符串 
    if x!= 'MON' and x!= 'TUE' and x!= 'WED' ... and x!= 'SUN': 
        print 'input error' 
    else: 
        print 'input ok'

**注意：**if 语句中的...表示没有列出的其它星期名称，测试时，请输入完整。

如果事先创建好一个set，包含'MON' ~ 'SUN'：

weekdays = set(['MON', 'TUE', 'WED', 'THU', 'FRI', 'SAT', 'SUN'])

再判断输入是否有效，只需要判断该字符串是否在set中：

x = '???' # 用户输入的字符串 
    if x in weekdays: 
        print 'input ok' 
    else: 
        print 'input error'

这样一来，代码就简单多了。

**任务**

月份也可以用set表示，请设计一个set并判断用户输入的月份是否有效。

月份可以用字符串'Jan', 'Feb', ...表示。

months = set(['Jan', 'Feb', 'Mar', 'Apr', 'May', 'Jun', 'Jul', 'Aug', 'Sep', 'Oct', 'Nov', 'Dec'])
    x1 = 'Feb'
    x2 = 'Sun'
    
    if x1 in months:
        print ('x1: ok')
    else:
        print ('x1: error')
    
    if x2 in months:
        print ('x2: ok')
    else:
        print ('x2: error')

### 2.4 Python之 遍历set ###

由于 set 也是一个集合，所以，遍历 set 和遍历 list 类似，都可以通过 for 循环实现。

直接使用 for 循环可以遍历 set 的元素：

>>> s = set(['Adam', 'Lisa', 'Bart']) 
    >>> for name in s: 
    ...     print name 
    ... 
    Lisa 
    Adam 
    Bart

**注意: **观察 for 循环在遍历set时，元素的顺序和list的顺序很可能是不同的，而且不同的机器上运行的结果也可能不同。

**任务**

> 请用 for 循环遍历如下的set，打印出 name: score 来。
> 
>     s = set([('Adam', 95), ('Lisa', 85), ('Bart', 59)])

s = set([('Adam', 95), ('Lisa', 85), ('Bart', 59)])
    for x in s:
        print x[0] + ':', x[1]

### 2.5 Python之 更新set ###

由于**set存储的是一组不重复的无序元素**，因此，更新set主要做两件事：

**一是把新的元素添加到set中，二是把已有元素从set中删除。**

***添加***元素时，用set的***add()***方法：

>>> s = set([1, 2, 3])
    >>> s.add(4)
    >>> print s
    set([1, 2, 3, 4])

如果添加的元素已经存在于set中，add()不会报错，但是不会加进去了：

>>> s = set([1, 2, 3])
    >>> s.add(3)
    >>> print s
    set([1, 2, 3])

***删除***set中的元素时，用set的***remove()***方法：

>>> s = set([1, 2, 3, 4])
    >>> s.remove(4)
    >>> print s
    set([1, 2, 3])

如果删除的元素不存在set中，remove()会报错：

>>> s = set([1, 2, 3])
    >>> s.remove(4)
    Traceback (most recent call last):
      File "<stdin>", line 1, in <module>
    KeyError: 4

**注：**用add()可以直接添加，而remove()前需要判断。

**任务**

针对下面的set，给定一个list，对list中的每一个元素，如果在set中，就将其删除，如果不在set中，就添加进去。

s = set(['Adam', 'Lisa', 'Paul'])
    L = ['Adam', 'Lisa', 'Bart', 'Paul']

参考文献

[http://www.runoob.com/python3/python3-set.html][http_www.runoob.com_python3_python3-set.html]

[20190630145752841.png]: /images/20220402/bca07db0228541c3aea3326fdff69294.png
[20190630145835365.png]: /images/20220402/917f081438374d0ebeb7aed75e62598c.png
[20190630145945723.png]: /images/20220402/c5f55659153b42feb45554983887e4f0.png
[20181225150208389.png]: /images/20220402/04515dd913954692b4fbc515164e74c4.png
[20181227113256912.png]: /images/20220402/e5a1174a9aa14a07b9b8d40211ddc48b.png
[http_www.runoob.com_python3_python3-set.html]: http://www.runoob.com/python3/python3-set.html