python内置数据结构之集合和字典

一、集合:

python内置数据结构之集合和字典

# 1. 集合的创建
s = {1, 2, 3, 1, 2, 3} # {1, 2, 3}
print(s, type(s))
# 注意点1: 集合的元素必须时不可变数据类型。
# s = {1, 2, 3, [1, 2, 3]}
# print(s, type(s))
# 注意点2:空集合不能使用{}, 而要使用set()
# s = {}   #此为创建一个空字典
# print(s, type(s))
s  = set()
print(s, type(s))

# 2. 集合的特性:
# 不支持+,*, index, slice(因为集合无序不重复的)
# 支持in和not in
print(1 in {1, 2, 3, 4})


# 3. 集合的常用操作
# 3-1). 增加
#       add: 添加单个元素
#       update: 添加多个元素
s = {1, 2, 3}
s.add(100)
print(s)
s = {1, 2, 3}
s.update({4, 5, 6})
print(s)


# 3-2). 删除
#       remove: 如果元素存在,删除,否则报错
#       discard: 如果元素存在,删除,否则do nothing
#       pop: 随机
#       删除元素,集合为空则报错
s = {1, 2, 3}
s.remove(3)
print(s)
s = {1, 2, 3}
s.discard(100)
print(s)
s = {1, 66, 2,99, 78, 3}
s.pop()
print(s)


# 3-3). 查看
#           差集: s1 - s2
#           交集: s1 & s2
#           对称差分: s1 ^ s2
#           并集: s1 | s2
s1 = {1, 2, 3}
s2 = {1, 2}
print(s1 - s2)  # {3}
print(s1 & s2)  # {1, 2}
s1 = {1, 2, 3}
s2 = {1, 2, 4}
print(s1 ^ s2)  # {3, 4}, {1, 2, 3, 4} - {1, 2} = {3,4}
print(s1 | s2)  # {1, 2, 3, 4}
print(s1.issubset(s2))  # False 用于判断集合的所有元素是否都包含在指定集合中,如果是则返回 True,否则返回 False。
print(s1.isdisjoint(s2)) # False  用于判断两个集合是否包含相同的元素,如果没有返回 True,否则返回 False。


# 4. 拓展: frozenset不可变的集合
# frozenset 是 set 的不可变版本,因此 set 集合中所有能改变集合本身的方法(如 add、remove、discard、xxx_update 等),frozenset 都不支持。
#set 集合中不改变集合本身的方法,fronzenset 都支持。

s = frozenset({1, 2, 3})
print(s, type(s))

二、集合的练习:

需求:在1-1000内随机生成一个n个元素的集合,并由大到小排序。

import random
n = int(input("输入n:"))
s=set()
for i in range(n):
  s.add(random.randint(1,1000))  
print(sorted(s,reverse=True))

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三、字典的操作:

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# 1. 字典的创建dict
# key-value对或者键值对
d = {"name":"westos", "age":18, "city":"西安"}
print(d, type(d))
d = {}  #空字典
print(d, type(d))

# 2. 字典的特性
# 不支持+,*, index, slice
# 支持in和not in
d = {"name":"westos", "age":18, "city":"西安"}
print('name' in d)  # True, 判断是否为所有key值得成员
print("westos" in d) # False  因为westos是value
# 3. 字典的常用方法
# 3-1). 查看
"""
查看所有: keys, values, items
查看局部: d[key], d.get(key), d.get(key, default-value)
"""
d = {"name":"westos", "age":18, "city":"西安"}
print(d.keys())  # 查看字典所有的key值
print(d.values())  # 查看字典所有的value值
print(d.items()) # 查看字典所有的key-value值(item元素)
print(d['name'])   # 查看key为name对应的value值
# print(d['province'])   # 查看key对应的vlaue值,如果不存在会报错。
print(d.get('province'))  # 查看key对应的vlaue值, 如果存在则返回,如果不在在则返回None.
print(d.get('province', "陕西"))  # 查看key对应的vlaue值, 如果存在则返回,如果不在在则返回默认值.

# 3-2). 增加和修改
d = {"name":"westos", "age":18}
d['city'] = "西安"   # key不存在就添加
print(d)
d['city'] = "北京"   # key存在则修改value值
print(d)

d = {"name":"westos", "age":18}
d.setdefault('city', "西安")  # key不存在就添加
print(d)
d.setdefault('city', "北京") # key存在,则do nothing
print(d)

# 3-3). 删除
d = {"name":"westos", "age":18}
d.pop('name')
print(d)
d = {"name":"westos", "age":18}
del d['name']
print(d)


# 4. 遍历字典(for)
d = {"name":"westos", "age":18, "city":"西安"}
# 默认情况下,字典只会遍历key值
for item in d:
    print(item)

# 如果遍历字典的key和value呢?(特别特别重要)
for key,value in d.items():  # [('name', 'westos'), ('age', 18), ('city', '西安')]
    print(f"key={key}, value={value}")

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四、defaultdict:

  • collections.defaultdict类,本身提供了默认值的功能, 默认值可以是整形,列表,集合等.
  • defaultdict 是 dict 的子类。但它与 dict 最大的区别在于,如果程序试图根据不存在的 key 访问 value,会引发 KeyError 异常;而 defaultdict 提供default_factory 属性,该为不存在的 key 来自动生成生成默认的 value。
from collections import  defaultdict

# 默认字典,设置默认value
d = defaultdict(int)
d['views'] += 1
d['transfer'] += 1
print(d)

d = defaultdict(list)
d['allow_users'].append('westos')
d['deny_users'].extend(['user1', 'user2'])
print(d)

d = defaultdict(set)
d['love_movies'].add("黑客帝国")
d['dislike_movies'].update({'前任3', '电影xxxx'})
print(d)

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五、数据类型的汇总:

1、可变数据类型和不可变数据类型:

  • 可变数据类型:可以增删改。可变数据类型,允许变量的值发生变化,即如果对变量进行append、+=等这种操作后,只是改变了变量的值,而不会新建一个对象,变量引用的对象的地址也不会变化,不过对于相同的值的不同对象,在内存中则会存在不同的对象,即每个对象都有自己的地址,相当于内存中对于同值的对象保存了多份,这里不存在引用计数,是实实在在的对象。
  • 不可变数据类型:不可以增删改。python中的不可变数据类型,不允许变量的值发生变化,如果改变了变量的值,相当于是新建了一个对象,而对于相同的值的对象,在内存中则只有一个对象,内部会有一个引用计数来记录有多少个变量引用这个对象。
  • 可变数据类型: list, set, dict
  • 不可变数据类型: 数值类型,tuple, str

2、 序列(有序和无序)和非序列:

有序序列拥有的特性: 索引、切片、连接操作符、重复操作符以及成员操作符等特性。

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六、练习:

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