python入门笔记5-集合与字典

元组

Python 的元组（tuple，简写为tup）与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。

元组使用小括号​()​，列表使用方括号​[]​。

好处就是节省内存。

集合

• 集合是无序、不重复元素的容器。

• 用 {} 或 set() 创建，但空集合必须用 set()（{} 会创建空字典）。

• 元素必须是不可变类型（如数字、字符串、元组），不能是列表或字典。

s1 = {1, 2, 3}            # 直接定义集合
print("s1",s1)
s2 = set([1, 2, 3, 2])    # 从列表转集合（自动去重）：{1, 2, 3}
print("s2",s2)
s3 = set("hello")         # 从字符串转集合：{'h', 'e', 'l', 'o'}
print("s3",s3)
empty_set = set()          # 空集合（注意：不是 {}，那是字典）
print("empty_set",empty_set)

s1 {1, 2, 3}
s2 {1, 2, 3}
s3 {'l', 'o', 'e', 'h'}
empty_set set()

添加删除元素

#添加元素
s = {1, 2}
s.add(3)          # 添加单个元素 → {1, 2, 3}
s.update([4, 5])  # 添加多个元素 → {1, 2, 3, 4, 5}
print("s",s)
#删除元素
s.remove(3)       # 删除元素（元素不存在则报错 KeyError）
print("s 删除元素",s)
s.discard(6)      # 删除元素（元素不存在不报错）
print("s 删除不存在元素",s)
s.pop()           # 随机删除并返回一个元素（集合无序）
print("s 随机删除元素",s)
s.clear()         # 清空集合 → set()
print("s 清空",s)

s {1, 2, 3, 4, 5}
s 删除元素 {1, 2, 4, 5}
s 删除不存在元素 {1, 2, 4, 5}
s 随机删除元素 {2, 4, 5}
s 清空 set()

集合运算

a = set('abracadabra')
b = set('alacazam')

print("a",a)
print("b",b)

print("a集合中b没有的元素",a-b)
print("并集：",a|b)
print("交集",a&b)
print("不同时包含于a和b的元素",a^b)

a {'a', 'b', 'c', 'd', 'r'}
b {'a', 'm', 'z', 'c', 'l'}
a集合中b没有的元素 {'d', 'b', 'r'}
并集： {'a', 'm', 'b', 'z', 'c', 'd', 'l', 'r'}
交集 {'a', 'c'}
不同时包含于a和b的元素 {'d', 'l', 'r', 'm', 'b', 'z'}

其他方法

#成员检测
s = {1, 2, 3}
print("2 in s:",2 in s)   # 输出 True
#子集/超集判断
a = {1, 2}
b = {1, 2, 3}
print('a.issubset(b):',a.issubset(b))    # True（a 是 b 的子集）
print('b.issuperset(a):',b.issuperset(a))  # True（b 是 a 的超集）
#集合推导式
s = {x for x in range(10) if x % 2 == 0}  # {0, 2, 4, 6, 8}
print("s:",s)

2 in s: True
a.issubset(b): True
b.issuperset(a): True
s: {0, 2, 4, 6, 8}

总结：

• 核心特性：无序、不重复、高效成员检测。

• 适用场景：去重、集合运算（如交集、并集）、快速查找元素。

字典

在Python3中字典（dictionary ，简写为dict）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：

dict = {key1 : value1, key2 : value2 }
键必须是唯一的，不可变，如字符串，数字或元组。

# 直接定义字典
d1 = {"name": "Alice", "age": 25}
print("d1",d1)
d2 = dict(name="Bob", age=30)        # 通过关键字参数创建
print("d2",d2)
# 空字典
empty_dict = {}                      # 或 dict()

# 从键值对列表创建
d3 = dict([("id", 1001), ("city", "Paris")])  # {'id': 1001, 'city': 'Paris'}
print("d3",d3)

d1 {'name': 'Alice', 'age': 25}
d2 {'name': 'Bob', 'age': 30}
d3 {'id': 1001, 'city': 'Paris'}

访问

d = {"name": "Alice", "age": 25}
print(d["name"])        # 直接访问 → "Alice"（键不存在会报 KeyError）
print(d.get("age"))     # 安全访问 → 25（键不存在返回 None）
print(d.get("gender", "N/A"))  # 指定默认值 → "N/A"

添加删除

#添加
d1 = {"name": "Alice"}
d1["age"] = 25           # 添加新键值对 → {"name": "Alice", "age": 25}
print('after add,d1:',d1)
d1["name"] = "Bob"       # 修改现有键的值 → {"name": "Bob", "age": 25}
print('after update,d1:',d1)
#删除
del d1["age"]
print('after del,d1:',d1)
value = d1.pop("name")## 删除键 "name" 并返回值 → value
print("value:",value)

after add,d1: {'name': 'Alice', 'age': 25}
after update,d1: {'name': 'Bob', 'age': 25}
after del,d1: {'name': 'Bob'}
value: Bob

常用方法

#成员检测
d2 = {"a": 1, "b": 2}
print('"a" in d2:',"a" in d2)     # 检查键是否存在 → True
print('1 in d2.values():',1 in d2.values())  # 检查值是否存在 → True
#遍历字典
price = {'包子': 12, '油条': 2,'豆腐脑': 5}
for key in price:           # 遍历键
    print(key, price[key])
# for key, value in price.items():  # 同时遍历键值对
#     print(key, value)

"a" in d2: True
1 in d2.values(): True
包子 12
油条 2
豆腐脑 5

应用：

#统计词频
text = "apple banana apple orange banana"
words = text.split()
frequency = {}
for word in words:
    frequency[word] = frequency.get(word, 0) + 1
print('frequency',frequency)
#配置
config = {
    "debug_mode": True,
    "max_connections": 10,
    "allowed_ports": [80, 443, 8080]
}
print("allowed_ports",config["allowed_ports"])

frequency {'apple': 2, 'banana': 2, 'orange': 1}
allowed_ports [80, 443, 8080]

总结

• 核心特性：键值对映射、快速查找、键不可变。

• 适用场景：数据关联存储（如JSON）、配置管理、缓存、快速查找数据。