零基础 | 入门python04：献丑了，Python之字典和集合我终于弄清楚了

前言

上一章已经介绍了Python中的列表和元组，了解了他们的基本操作和性能比较。了解两个同样很常见并且很有用的数据结构字典和集合。（文章较为详细，文末有视频版）

字典和集合的基础

字典和集合在Python被广泛使用，并且性能进行了高度优化，其重要性不言而喻。那究竟什么是字典，什么是集合呢？
相比于列表和元组，字典的性能更优，特别是对于查找、添加和删除操作，字典都能在常数、时间、复杂度内完成。而集合和字典基本相同，唯一的区别就是集合没有键和值的配对，是一系列无序的、唯一的键的组合。

什么是字典：

Python内置的数据结构之一，与列表一样是一个可变序列
以键值对的方式存储数据，字典是一个无序的序列
1、在存储数据时要经过hash(key)的计算，计算的结果就是存储的位置，因此字典的键值对顺序并不是按照存储时的先后顺序决定的，而是经过计算得到的存储位置。
2、字典中的键必须时不可变序列，否则当键改变时，hash计算的结果就会发生变化，导致存储位置发生变化。因此键必须要使用不可变序列

什么是集合：

1、python语言提供的内置数据结构
2、与列表和字典一样，都属于可变序列，同时与字典一样 无序的可变序列
3、集合是没有value的字典
4、集合类型与其他类型最大的区别在于，它不包含重复元素
5、集合中的元素是不可变的，但是整个集合是可变的
6、集合并不支持索引操作，因为集合本质上是一个哈希表，和列表不一样

字典和集合的创建方式

字典的创建方式

字典的实现原理
与查新华字典类似，差字典是先根据部首或者拼音查找相应的页码，Python中的字典是根据 key去查找value的所在位置

字典种的键是唯一的，创建字典时若出现“键”相同的情况，则后定义的“键-值”对将覆盖先定义的“键-值”对。

fromkeys()方法创建字典：当所有的键对应同一个值的时候，可以使用fromkeys创建字典
dict.fromkeys(seq[,value])：
1、seq:为字典“键”的值列表
2、value：为设置键序列(seq)的值，省略时默认为None

字典访问可以直接索引键，如果不存在就会抛出异常。
也可以使用get函数来进行索引，如果键不存在，调用get函数可以返回一个默认值。

集合的创建方式

注意：在Python的集合中0代表Flase，1代表True

集合的判断操作

in 或者 not in　: 判断元素是否在集合中

字典的访问

1、根据键访问值
字典中每个元素表示一种映射关系，将提供的“键‘作为下标可以访问对应的值
如果字典中不存在这个”键“，则会抛出异常
2、使用get（）方法访问值
在访问字典时，若不确定字典中是否由某个键，可通过get（）方法进行获取。
若该键存在，则返回对应的值
若该键不存在，则返回默认值
语法格式
dict.get([key[,default = None])
key:要查找的键
default：默认值，默认为None，可自行设置需要输出的默认值。如果指定的键不存在，则返回默认值，当default为空时，返回None

in 和 not in 在字典中的使用

判断键是否在字典中

修改和添加字典中的元素

当以指定键为下标为字典元素赋值时，有两种含义：
若该键存在字典中，则表示修改该键对应的值
若该键不存在字典中，则表示添加一个新的键值对，也就是添加一个新元素到字典中

删除字典中的元素 del命令 clear()方法 pop()方法 popitem()方法

del命令：

根据”键“删除字典中的元素

clear()方法：

用于清除字典中所有元素，其语法格式如下：

pop()方法：

用于获取指定”键“的值，并将这个键值对从字典中移除，并返回该键的值。
dict.pop(key[,default])
key:要被删除的键
default：默认值，当字典中没有要被删除的key时，该方法返回指定的默认值

popitem()方法：

用于随机获取一个键值对，将其删除，并以元组的方式返回被删除的键值对
dict.popitem():该方法无参数

集合添加元素 add()方法 update()方法

set_1.add(x)方法：如果数据项x不在结合set_1中，将x添加到set_1中 （一次添加一个元素，元素不重复的前提下）

set_1.update(T)方法：合并结合T中的元素到当前集合set_1中，并自动去除重复元素 （至少添加一个元素，元素不重复的前提下）

集合删除元素 remove()方法 discard()方法 pop()方法 clear()方法

S.remove(x)方法：

如果x在集合S中，移除该元素；如果x不存在则抛出异常

S.discard(x)方法：

如果x在集合S中，移除该元素；如果x不存在不会报错

S.pop()方法:

随机删除并返回集合中过的一个元素，如果集合为空则抛出异常

S.clear()方法：

清空集合

更新字典

使用update()方法：可以将新字典的键值对，一次性全部添加到当前字典中
如果两个字典存在相同的键，则以新字典中的值为准，更新当前字典
dict.updata(dict2)
dict:当前字典
dict2：新字典

获取字典视图的三个方法

key（）方法

values()方法

items(）方法

遍历字典

使用for循环遍历，列表、元组和集合的组合时
　　·当变量x为一个时，x会直接获取列表（元组）的值

·当变量x,y···的个数刚好与列表（元组）的个数相同时，则直接将值依次赋给变量

注意：只有在使用列表和元组和集合的两两组合时才能这样使用。

标题遍历字典中所有的键值对

使用items()方法，该方法以列表的形式返回可遍历的键值对元组

遍历字典中所有的键

当不需要字典中的值时，可使用keys()方法，只遍历字典中的键，该方法以列表返回一个字典中所有的键

遍历字典中所有的值

当只关心字典所包含的值时，可以使用values()方法，该方法以列表形式返回字典中所有的值

字典的特点

1、字典中所有的元素都是一个键值对（key - value）,key不允许重复，但是value可以重复
2、字典中的元素是无序的
3、字典中的key是不可变对象（不可变序列）
4、字典页可以根据需要动态伸缩
5、字典会浪费较大的内存，是一种使用空间换时间的数据

复制字典

1、直接赋值：对象的引用
2、浅复制（copy()方法）：拷贝父对象，引用对象内部的子对象
3、深复制（deepcopy()方法）:copy模块的deepcopy()方法，完全复制父对象及其子对象

集合间的关系

两个集合是否相等 == 、 != 、 is 、not is

一个集合是否是另一个集合的子集
可以调用方法 issubset() 判断
B是A的子集

一个集合是否是另一个集合的超集
可以调用方法 issuperset() 判断
A是B的子集

两个集合是否没有交集　　
可以调用方法 isdisjoint() 判断　　

集合的数据关系

pass

总结

我们一起学习了字典和集合的基本操作，并对它们的高性能和内部存储。结构进行了讲解，字典和集合其内部的哈希表存储结构保证了其查找、插入、删除操作的高效性，

所以字典和集合通常运用在对元素的高效查找、去重等场景。

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