拜师教育第一阶段day4-5_python基础

第四-五章  字典、集合与控制语句

1.字典：由“键值对”组成的无序可变序列，其中可以通过“键对象”找到相应的“值对象”进行操作，但要注意“键”为不能重复的任意不可变数据（整数、浮点数、字符串、元组），“值”为可变对象且可以重复。

字典的创建：通过{'name':'Lisa','age':12,'city':'NewYork'}、dict(name='Lisa',age=12,city='NewYork')创建字典;使用dict(zip(包含键对象的列表,包含值对象的列表))创建字典；通过dict.fromkeys(['name','age','job']) 创建有键无值得字典。

字典的访问：通过的d['keyname']获得相应值；通过d.get('keyname'[,'不存在默认返回对象'])；通过d.items()/d.keys()/d.values()列出字典所有键值对/键/值；通过len()检查键值对的数目；通过'keyname' in/not in d检测“键”是否在字典中。

字典元素添加、修改、删除：给字典新增“键值对”，如果“键”已经存在，则覆盖旧的键值对；如果“键”不存在， 则新增“键值对”。 a['Newkeys']='Newvalue';使用a.update(b)更新字典，将原有的键保留，对应的值替换为b的，并将新键值对更新入字典；使用del(d['keyname'])删除对应的键值对，d.pop('keyname')可以返回指定的值对象，删除对应字典中的键值对，或者用d.clear()删除字典对象。可通过d.popitem()一个接一个地移除并处理项。

2.序列解包：方便对多个变量赋值（元组（x,y,z）=(1,2,3)列表[x,y,z]=[1,2,3]）

对字典序列的解包（对键操作）

d={'国籍':'中国','年龄':25,'工作':'老师'}
a,b,c=d           #对键进行解包
l=[a,b,c]
print(l)
e,f,g=d.values()  #对值进行解包
m=[e,f,g]
print(m)
h,i,j=d.items()   #对键值对进行解包
n=[h,i,j]
print(n)

3.字典核心(散列表：总有空白元素的数组，每个单元叫由键对象和值对象构成的bucket)底层原理:

（I）将一个键值对放进字典的底层过程：首先要通过hash('keyname')计算对应键的散列值，之后根据字典序列的长度从hash（‘keyname’）对应2进制码的右侧获取相应长度的二进制数，取此数作为偏移量，查询当前偏移量所指的bucket是否为空，如若空则将键值对放入其中，若非空，继续从hash（‘keyname’）对应2进制码再往左取相应位数的二进制码，直至找到可以放入键值对的bucket为止。当列表已占位的bucket数目占总数2/3左右时，数组就需要扩容。

（II）根据键查找键值对的过程：第一步，我们仍然要计算“keyname”对象的散列值, 假设数组长度为 8，我们可以拿计算出的散列值的最右边 3位数字作为偏移量，若为“101”，十进制是数字 5。我们查看偏移量 5，对应的bucket 是否为空。如果为空，则返回None。如果不为空， 则将这个bucket的键对象计算对应散列值，和我们的散列值进行比较，如果相等。则将对应“值对象”返回。如果不相等，则再依次取其他几位数字，重新计算偏移量。依次取完后仍然没有找到，则返回 None。

注意：（1） 键必须可散列： 整数、浮点数、字符串、元组，都是可散列的。自定义对象需要支持下面三点：支持 hash()函数、支持通过__eq__()方法检测相等性、若a==b为真，则 hash(a)==hash(b)也为真。 （2）字典在内存中开销巨大，典型的空间换时间。（3）键查询速度很快。（4）往字典里面添加新建可能导致扩容，导致散列表中键的次序变化。因此，不要在遍历字典的同时进行字典的修改（即要先遍历字典取出数据后再进行修改）。

4.集合（可以看做只有键没有值的字典对象，所以不可重复）：集合的创建可通过{}实现；也可通过set(list())将元组、列表转换为集合;a.add('s')用于添加元素；a.remove('20')用于删除指定集合元素。两集合的并集a|b、两集合的交集a&b、两集合的差集a-b（注意差集a-b绝大多数情况下不等于b-a，原因是差集是被减集合去掉与减集合相同的元素所得到的，主要看两集合差异度和被减集合情况）。

5.作业：

（1）

（2）

print(list(range(30,90,10)))

（3）a=[0, 18, 36, 54, 72, 90, 108, 126, 144, 162, 180, 198]

（4）

l1=['高小一',18,30000,'北京']
l2=['高小二',19,20000,'上海']
l3=['高小五',20,10000,'深圳']

a=[l1,l2,l3]

（5）元组：不可变序列，因此不具有数据的修改操作；列表：可变序列，具有数据的修改操作，可以随时增加或者删减元素。但两者都是是一块用来存放多个值的连续的内存空间，即可迭代序列。

（6）d=dict(支出金额=300.15,支出日期='2020.10.18',支出人='高小七')

（7）

'''
r1={'姓名':'高小一','年龄':18,'薪资':30000,'城市':'北京'}
r2={'姓名':'高小二','年龄':19,'薪资':20000,'城市':'上海'}
r3={'姓名':'高小五','年龄':20,'薪资':10000,'城市':'深圳'}
a=[r1,r2,r3]
for x in range(len(a)):      
    for y in a[x]:          #遍历字典的所有键
        print(a[x].get(y),end='\t')
    print()'''

r1=dict(姓名='高小一',年龄=18,薪资=30000,城市='北京')
r2=dict(姓名='高小二',年龄=19,薪资=20000,城市='上海')
r3=dict(姓名='高小五',年龄=20,薪资=10000,城市='深圳')
l=[r1,r2,r3]
for m in l:
    for n in m:           #这里的n就是字典对象的键
        print(m[n],end='\t')
    print()

（8）（9）略

6.控制语句（开发环境：pycharm）:

(1)选择结构（核心为判断条件表达式）：包括单分支、多分支与双分支3种类型。

单分支结构语法：if 条件表达式:

                             (TAB)语句/语句块

         在选择和循环结构中，条件表达式的值为 False的情况如下： False、0、0.0、空值 None、空序列对象（空列表、空元祖、空集合、空字典、空字符串）、空range 对象、空迭代对象。（注意：‘False’字符串等价于布尔值True;条件表达式中只能不能含赋值符‘=’，可以含等值比较符‘==’）

双分支结构语法：if 条件表达式:

                            (TAB)语句/语句块

                            else:

                            (TAB)语句/语句块 

       利用三元条件运算符：实现输入一个数字，小于10，则打印该数字；大于 10，则打印‘数字太大’。

a=input('请输入一个数字：')
print(a if int(a)<10 else '数字太大')

多分支选择结构语法：if 条件表达式:

                                   (TAB)语句/语句块

                                    elif:

                                    (TAB)语句/语句块

                                  ......

                                    elif:

                                    (TAB)语句/语句块  

                                   else:语句/语句块 

注意：多分支结构，几个分支之间是有逻辑关系的，不能随意颠倒顺序。

选择结构嵌套：最重要的是要控制好不同级代码的缩进量。

（2）循环结构：如果符合条件，则反复执行循环体里的语句。在每次执行完后都会判断一次条件是否为 True，如果 为True则重复执行循环体里的语句（为避免死循环，循环体中至少包含改变条件表达式的语句）。（对于循环结构而言，尽量减少内部计算，尤其是在嵌套环境中，内层循环甚至考虑提到外层。）

while循环：while  条件表达式:

                   (TAB)循环体语句/语句块

for循环：通常用于可迭代对象的遍历。语法：for 变量 in 可迭代对象：循环体语句

利用嵌套循环打印九九乘法表：

for m in range(1,10):
    for n in range(1,10):
        if n<=m:
            print('{0}×{1}={2}'.format(n,m,n*m),end='\t')
    print()

continue与break的区别：continue用于脱离最近的一次循环，进入下次循环中；break为跳出整个循环，有嵌套时要注意是跳出最近一层的循环。（常用与while True结构中）

循环else语句：while、for 循环可以附带一个 else 语句（可选）。如果for、while语句没有被break 语句 结束，则会执行else子句，否则不执行。

（3）zip()并行迭代(zip()函数在最短序列“用完”时就会停止)：

(4)推导式创建序列：列表推导式生成列表对象，语法： [表达式 for item in 可迭代对象 ]

生成位于x∈（1，9），y∈（1，9）区域所有整数坐标点：

loc=[(r,l) for r in range(1,10) for l in range(1,10)]
for y in loc:
    print(y)

字典推导式{key_expression : value_expression for 表达式 in 可迭代对象}

集合推导式除{}外与列表生成式一致。

生成器推导式（只能迭代一次，且返回值为生成器对象，不能返回元组）：

（表达式 for item in 可迭代对象 ）

7.作业：

 

（1）略（2）（4）思想相同代码如下：

score=input('请输入一个学生的成绩：')
s=float(score)
while s>100 or s<0:
    score=input('输入错误！请重新输入学生成绩：')
    s = float(score)
if s<60:
    grade='不及格'
elif s<80:
    grade='及格'
elif s<90:
    grade='良好'
else:grade='优秀'
print('录入学生成绩为{0}，相应的等级为{1}'.format(score,grade))

（3）

x=input('请输入点的横坐标：')
xx=float(x)
y=input('请输入点的纵坐标：')
yy=float(y)
if xx==0:c='纵轴上'
elif yy==0:c='横轴上'
elif xx>0 and yy>0:c='第一象限'
elif xx > 0 and yy < 0:c='第二象限'
elif xx < 0 and yy < 0:c = '第三象限'
else:c = '第四象限'
print('({0},{1})点位于{2}'.format(x,y,c))

（5）

num=1
sum_total=0
sum_oushu=0
sum_jishu=0
while num<=100:
    sum_total+=num
    if num%2==0:
        sum_oushu += num
    else:
        sum_jishu += num
    num+=1
print('1-100间数字累加和为{0},偶数累加和为{1},奇数累加和为{2}'.format(sum_total,sum_oushu,sum_jishu))

（6）

sum_total=0
sum_oushu=0
sum_jishu=0
for num in range(1,101):
    sum_total+=num
    if num%2==0:
        sum_oushu += num
    else:
        sum_jishu += num
print('1-100间数字累加和为{0},偶数累加和为{1},奇数累加和为{2}'.format(sum_total,sum_oushu,sum_jishu))

（7）

for m in range(5):
    for n in range(5):
        print(m,end='\t')
    print()

（8）略（9）

r1=dict(姓名='高小一',年龄=18,薪资=30000,城市='北京')
r2=dict(姓名='高小二',年龄=19,薪资=20000,城市='上海')
r3=dict(姓名='高小五',年龄=20,薪资=10000,城市='深圳')
d=[r1,r2,r3]
for n in d:
    if n.get('薪资')>15000:
        print(n)

（10）

salary=[]
sum_salary=0
num=0
while True:
    x=input('请输入员工薪资：')
    if x.upper()=='Q':
        break
    elif float(x)<0:
        print('输入有误！')
        continue
    else:
        num+=1
        sum_salary+=float(x)
        salary.append(x)
print('已录入薪资的员工数量为{0}，平均薪资为{1}'.format(num,sum_salary/num))
print('薪资明细如下:')
for a in salary:
    print(a)

（11）

salarySum= 0
salarys = []
for i in range(4):
    s = input("请输入一共4名员工的薪资（按 Q或 q中途结束）")
    if s.upper()=='Q':
        print("录入完成，退出")
        break
    if float(s)<0:
        continue
        salarys.append(float(s))
        salarySum += float(s)
else:
    print("您已经全部录入4 名员工的薪资")
print("录入薪资：",salarys)
print("平均薪资{0}".format(salarySum/4))

（12）

import turtle
turtle.speed(2)
turtle.width(5)
turtle_color=['red','orange','yellow','green'\
    ,'blue','purple']
for n in range(9):
    turtle.color(turtle_color[n%6])
    turtle.pendown()
    turtle.circle(20+n*10)
    turtle.penup()
    turtle.goto(0,-10-10*n)
turtle.done()

（13）

import turtle
t=turtle.Pen()
for i in range(19):
    t.penup()
    t.goto(-180,180-20*i)
    t.pendown()
    t.goto(180,180-20*i)
for j in range(19):
    t.penup()
    t.goto(-180+20*j, 180)
    t.pendown()
    t.goto(-180+20*j,-180)
turtle.done()