d8字典和集合

一.字典的增删改

1.增和改

• 字典[键] = 值 - 当键存在的时候是修改键对应的值；当键不存在的时候是添加键值对
• 字典.setdefault(键，值) - 添加键值对(当键值存在的时候不会修改原来的值)

cat = {'name': '美美', 'age':2, 'color':'白色'}
# 添加
cat['breed'] = '蓝猫'
print(cat)  #{'name': '美美', 'age': 2, 'color': '白色', 'bread': '蓝猫'}
# 修改
cat['age'] = 3
print(cat)  #{'name': '美美', 'age': 3, 'color': '白色', 'bread': '蓝猫'}
# 添加
cat.setdefault('weight', 8)
print(cat)  #{'name': '美美', 'age': 3, 'color': '白色', 'bread': '蓝猫', 'weight': 8}
cat.setdefault('age', 4)
print(cat)  #{'name': '美美', 'age': 3, 'color': '白色', 'bread': '蓝猫', 'weight': 8}

• 练习：在students中没有分数的学生中添加分数对应的键值对，分数值为零

students = [
    {'name': 'stu1', 'tel': '1234', 'score': 89},
    {'name': 'stu2', 'tel': '465', 'score': 80},
    {'name': 'stu3', 'tel': '678'},
    {'name': 'stu3', 'score': 78},
    {'name': 'stu4', 'tel': '234'}
]
for item in students:
    item.setdefault('score', 0)
print(students)

2.删 - 删除键值对

• del 字典[键] - 删除字典中指定键对应的键值对（如果键不存在会报错）
• 字典.pop(键) - 取出字典中键对应的值(如果键不存在不会报错)

二.字典相关操作和函数

1.相关操作

• 字典不支持 +、* ,也不支持比较大小的运算，只支持 == 、 !=
• in 和 not in - 判断字典中是否存在相应的键
  • in 和 not in - 判断字典中是否存在相应的键

2.相关函数

• len(字典)
• dict(数据)
  • 数据本身是一个序列
  • 序列中的元素必须是有且只有两个元素的小序列
  • 小序列的第一个元素必须是不可变的数据

data = [('a', 10), ('b', 20)]
print(dict(data))   #{'a': 10, 'b': 20}

data1 = ['ab', range(2), [10, 20]]
print(dict(data1))  #{'a': 'b', 0: 1, 10: 20}

• 字典转换成列表/元组

dict2 = {'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}
print(list(dict2))  #['a', 'b', 'c']

3.字典相关方法

• 字典.clear() - 清空字典

• 字典.copy - 复制原字典产生一个一模一样的新字典

• 字典.update(序列)

  • 将序列中所有的元素都添加到字典中（如果本身就存在就会覆盖）
  • 序列必须是字典或者能够转换成字典的序列

• items、keys、values

  • 字典.keys() - 获取字典所有的键，返回一个序列(这个序列不是列表或元组)

dict2 = {'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}
dict3 = {'d': 40, 'e': 50}
dict2.update(dict3)
print(dict2)    #{'a': 10, 'b': 20, 'c': 30, 'd': 40, 'e': 50}

dict3 = {'d': 40, 'e': 50}
dict4 = {'a': 10, 'd': 20}
dict3.update(dict4)
print(dict3)    #{'d': 20, 'e': 50, 'a': 10}

4.字典推导式

• {键的表达式：值的表达式 for 变量 in 序列}
• {键的表达式：值得表达式 for 变量 in 序列 if 条件语句}

# 练习：通过字典的推导式交换一个字典的键和值
dic1 = {'a': 10, 'b': 20}
new_dic1 = {dic1[key]: key for key in dic1}
print(new_dic1)

三.集合

1.什么是集合（set）

• 集合是容器：将{}作为容器标志，多个元素用逗号隔开：{元素1，元素2，元素3，···}
• 集合是可变的；集合是无序的；
• 元素要求：不可变的数据、元素是唯一的（具备自动去重的功能）

# 1）空字典
set1 = set()
print(type(set1), len(set1))    #<class 'set'> 0

# 2)集合是无序的
print({1, 'a', 3} == {'a', 3, 1})   #True

# 3)元素必须是不可变的数据
set2 = {1, 'abc', (2, 3)}
print(set2)

# set3 = {1, 'abc', [2, 3,]}
# print(set3)     TypeError: unhashable type: 'list'

# 4)元素是唯一的
set4 = {1, 1, 2, 3, 1}
print(set4) #{1, 2, 3}

2.集合元素的增删改查

• 遍历

  • for 元素 in 集合：

    ​ 循环体

nums = {10, 20, 30, 40}
for x in nums:
    print(x)

• 增
  • 集合.add(元素) - 在集合中添加指定元素
  • 集合.update(序列) - 将序列中的元素全部添加到集合中

nums.add(22)
print(nums) #{40, 10, 20, 22, 30}

nums.update('abc')
print(nums) #{'a', 40, 10, 'b', 20, 'c', 22, 30}

• 删

  • 集合.remove(元素) - 删除指定元素，如果元素不存在会报错
  • 集合.discard(元素) - 删除指定元素，如果元素不存在不会报错

• 集合无法直接修改元素的值，如果非要改就将要改的元素删除，添加新的元素

3.数学集合运算

• &(交集)、|(并集)、-(差集)、^(对称差集)、>/<(真子集)、>=/=<(子集)

nums1 = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
nums2 = {5, 6, 7, 8, 9}
# 1) 集合1 & 集合2 - 获取两个集合的公共元素（获取既在集合1里又在集合2里的元素）
print(nums1 & nums2)    #{5, 6, 7}

# 2) 集合1 | 集合2 - 获取两个集合所有的元素，同时自动去重
print(nums1 | nums2)    #{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

# 3) 集合1 - 集合2 - 获取集合1中除了包含在集合2中以外的部分
print(nums1 - nums2)    #{1, 2, 3, 4}
print(nums2 - nums1)    #{8, 9}

# 4) 集合1 ^ 集合2 - 将两个集合合并，去掉中间公共部分
print(nums1 ^ nums2)    #{1, 2, 3, 4, 8, 9}

# 5) 子集(有可能相等)和真子集 (真的比它小)
# 集合1 > 集合2 - 判断集合2是否是集合1的真子集
print({10, 20, 30, 40} > {1, 2})     #False
print({10, 20, 30, 40} > {10, 30})    #True
print({10, 20, 30, 40} > {10, 20, 30, 40})  #False
print({10, 20, 30, 40} >= {10, 20, 30, 40}) #True

作业

1. 定义一个列表，在列表中保存6个学生的信息(学生信息中包括: 姓名、年龄、成绩(单科)、电话、性别(男、女、不明) )

   1. 统计不及格学生的个数

   count = 0
   for x in students:
       if x['math'] < 60:
           count += 1
   

   1. 打印不及格学生的名字和对应的成绩

   for x in students:
       if x['math'] < 60:
           print(x['name'], x['math'])
   

   1. 打印手机尾号是8的学生的名字

   for x in students:
       if int(x['tel']) % 10 == 8:
           print(x['name'], x['tel'])
   

   1. 打印最高分和对应的学生的名字

   max_score = students[0]['math']
   for x in students[1:]:
       if x['math'] > max_score:
           max_score = x['math']
           print(x['name'], x['math'])
   

   1. 删除性别不明的所有学生

   for x in students:
       if x['sex'] == '不明':
           students.remove(x)
   print(students)
   

   1. 将列表按学生成绩从大到小排序(挣扎一下，不行就放弃)

   scores = []
   new_students = []
   for x in students:
       scores.append(x['math'])
   scores.sort(reverse=True)
   for i in scores:
       for x in students:
          if i == x['math']:
              new_students.append(x)
   print(new_students)	#有点问题
   

2. 用三个集合表示三门学科的选课学生姓名(一个学生可以同时选多门课)

   1. 求选课学生总共有多少人

   sub1 = {'小明', '小红', '小黑', '小白', '小绿', '小蓝'}
   sub2 = {'小黑', '小白', '小绿', '小灰'}
   sub3 = {'小明', '小红', '小黑', '小紫'}
   stus = sub1 | sub2 | sub3
   print(len(stus))
   

   1. 求只选了第一个学科的人的数量和对应的名字

   sub_count1 = sub1 - sub2 - sub3
   print(len(sub_count1))
   

   1. 求只选了一门学科的学生的数量和对应的名字

   stus = sub1 ^ sub2 ^ sub3 - (sub1 & sub2 & sub3)
   print(len(stus), stus)
   

   1. 求只选了两门学科的学生的数量和对应的名字

   sub_count2 = (sub1 & sub2) | (sub2 & sub3) | (sub1 & sub3)
   print(sub_count2 - (sub1 & sub2 & sub3))
   

   1. 求选了三门学生的学生的数量和对应的名字

   sub_count3 = (sub1 & sub2 & sub3)
   print(len(sub_count3), sub_count3)