python数据类型之【集合、字典】——集合无序，字典在python3.6之后print时好像变为有序，但二者都不支持索引、集合的运算（并集、交集、差集、异或、union( ) ）、集合和列表的区别

注意：

 1、集合和字典都没有下标，所以，也就不支持索引下标的相关操作。

2、创建一个空集合比较特殊，有固定写法：set1 = set( ) 

3、列表有序，集合无序；列表内成员可重复，集合内成员不可重复。

4、集合的增加：add( )只能添加一个值，且该值必须是不可变的数据类型（数字、元组、字符串），update( )可以一个或多个值，这些值必须是可迭代的（比如，那5个）。

5、集合的删除：pop( )删除结果中的第一个。remove、discard都是删除指定成员。区别是：如果要删除的成员不在集合里，则remove会报错，而discard不会报错。

一、集合——set

用{ }表示集合。需要注意的是，空集合的定义比较特殊，具体如下：

格式：变量名=set( )

例如：定义一个空集合和非空集合。

set1 = set()  # 创建一个空集合
print(set1)
结果：
set()


set1 = {1, "hello", 4, 6, 3}  #定义一个非空集合
print(set1)

结果：    #因为集合无序，所以结果不唯一
{1, 3, 4, 6, 'hello'}

或{'hello', 1, 3, 4, 6}

或{1, 'hello', 3, 4, 6}
......

1、查看集合所有方法

print(dir(set))
结果：
['__and__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', 
'__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__',
 '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__iand__', 
'__init__', '__init_subclass__', '__ior__', '__isub__',
 '__iter__', '__ixor__', '__le__', '__len__', '__lt__',
 '__ne__', '__new__', '__or__', '__rand__', '__reduce__', 
'__reduce_ex__', '__repr__', '__ror__', '__rsub__',
 '__rxor__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__',
 '__sub__', '__subclasshook__', '__xor__',
 'add', 'clear', 'copy', 'difference', 'difference_update', 
'discard', 'intersection', 'intersection_update',
 'isdisjoint', 'issubset', 'issuperset',
 'pop', 'remove', 'symmetric_difference', 
'symmetric_difference_update', 'union', 'update']

二、集合常用的方法

1、增加——add( )、update( )

集合无序，所有不能使用下标，因此添加进去，位置也是随机的，无法指定，最终打印出来的集合顺序也是多种多样的。需要注意的是，因为集合中的成员是不重复的，所以，如果添加的元素在集合中已存在，那么再添加就没效果。

（1）add(值)——只能添加一个元素，且该元素必须是不可变的数据类型（也叫可哈希数据类型），比如：数值型、元组、字符串。否则报错。

（2）update(值)——可以添加一个或者多个元素，但添加的元素必须是可迭代的数据类型，（什么叫可迭代的？能用for循环遍历的就是可迭代，比如：那五个非数值型数据。）——也就是说除了单纯的数字，其它都能添加。但是，数字其实也是可以添加的，只要把数字外面裹上[ ]或( )或{ }，相当于变相的把数字变成了列表、元组、集合，那么这样也就能添加进去了。

添加进去之后需要注意的是：

（1）如果是字符串，那么结果中就会把字符串进行拆分，比如：

set1 = {"苹果", 2}
set1.update("西瓜")    # 添加一个元素，该元素是一个字符串
print(set1)  
结果：
{'苹果', 2, '瓜', '西'}  

（2）如果是列表、元组、集合，结果就不会拆分。比如：

set1 = {"苹果", 2}
set1.update((99, 456, "hello"))  # 添加一个元素，该元素是一个元组，该元组有3个成员
print(set1)
结果：
{2, 99, 'hello', 456, '苹果'}

（3）如果是字典，结果加的只是键。

set1 = {"苹果", 2}
set1.update({"name": "张三", "age": 18})    # 添加字典，只放键
print(set1)
结果：
{'age', 2, 'name', '苹果'}  

例如：用add添加。

set1 = {"橘子", 3}
set1.add(3.14)      # 添加数值型
print(set1)
结果：
{3.14, '橘子', 3}       # 加什么 出什么



set1 = {"橘子", 3}
set1.add("西瓜")     # 添加字符串
print(set1)
结果：
{'西瓜', 3, '橘子'}



set1 = {"橘子", 3}
set1.add((1,))     # 添加一个元组，只有一个成员
set1.add((8, 9))   # 添加一个元组，有2个成员
print(set1)
结果：
{(8, 9), '橘子', 3, (1,)}


set1 = {"橘子", 3}
set1.add((8, 9), (99,))  # 添加2个元组，即：添加两个元素
print(set1)
结果：                  # 所以，add只能添加一个元素
TypeError: add() takes exactly one argument (2 given)

注意区分添加的是一个元素还是多个元素。例如：

set1.add((8, 9)) —— 一个元组，也就是一个元素，它有2个成员

set1.add((8, 9), (99,))——两个元组，也就是两个元素——所以add会报错

例如：add只能添加不可变的数据类型，比如：数值型、元组、字符串。添加其它就报错。

set1 = {"橘子", 3}
set1.add(["大米"])  # 添加列表
print(set1)

结果：
    set1.add(["大米"])
TypeError: unhashable type: 'list'   



"""
翻译过来就是：不可哈希的类型：列表

什么叫可哈希？
一个对象的哈希值如果在其生命周期内绝不改变，就被称为可哈希。
也就是不可变数据类型，比如：数值型、字符串、元组。

不可哈希：即：可变数据类型，比如：列表、字典、集合。
它们在改变值的同时，却没有改变id，无法由id定位值的唯一性。

"""

#  添加集合也是一样，报错
set1 = {"橘子", 3}
set1.add({"小麦"})
print(set1)
结果：
    set1.add({"小麦"})
TypeError: unhashable type: 'set'

例如：用update添加。

set1 = {"苹果", 2}
set1.update("西瓜")   # 添加了一个元素  (添加的是一个字符串)
print(set1)  
结果：
{'苹果', 2, '瓜', '西'}     # 被拆分


set1 = {"苹果", 2}
set1.update("西瓜", "cd")    # 添加了两个元素 （添加的是2个字符串）
print(set1)
结果：
{2, '瓜', '苹果', '西', 'c', 'd'}


set1 = {"苹果", 2}
set1.update("西瓜", "cd", ["asd", 100])  # 添加多个元素，分别是字符串、列表
print(set1) 
结果：
{'d', 2, 100, 'c', '西', '瓜', '苹果', 'asd'}

# 可以看到，字符串成员被拆分了，而列表成员没被拆分，比如100，没被拆成1，0，0


set1 = {"苹果", 2}
set1.update({99, 100})   # 添加一个元素，集合，也没拆分
print(set1)
结果：
{99, 2, '苹果', 100}

set1 = {"苹果", 2}
set1.update({"name": "张三", "age": 18})  # 添加字典，只放键
print(set1)
结果：
{'age', 2, 'name', '苹果'}  

例如：添加数值型报错。

set1 = {"苹果", 2}
set1.update(99)
print(set1)

结果：
 set1.update(99)
TypeError: 'int' object is not iterable

# 也就是说，数值型是不可迭代对象，也就意味着，update只能添加可迭代对象。
所谓可迭代就是指能用for遍历的对象。比如那5个：列表、元组、字典、集合、字符串。

技巧：把数值型变成列表、元组、集合中的任何一个，就能顺利添加了。

set1 = {"苹果", 2}
set1.update((99,))   # 法1 ：把它变成元组  
print(set1)        # ！！变成元组时候要注意，如果是单成员，末尾要加逗号
结果：
{'苹果', 2, 99}



set1 = {"苹果", 2}
set1.update({99})    # 法2 ：把它变成集合
print(set1)
结果：
{99, 2, '苹果'}


set1 = {"苹果", 2}
set1.update([99])  # 法3 ：把它变成列表
print(set1)
结果：
{2, 99, '苹果'}

例如：利用update分别添加一个成员和多个成员。

set1 = {"苹果", 2}
set1.update((99, 456, "hello"))  # 添加一个元素，该元素是一个元组，该元组有3个成员
print(set1)
结果：
{2, 99, 'hello', 456, '苹果'}

set1 = {"苹果", 2}
set1.update((99, 456, "hello"), (1,), [100])  # 添加3个元素，该元素是：2个元组、一个列表
print(set1)

结果：
{1, 2, 99, 100, 456, '苹果', 'hello'}

2、删除——pop( )、remove(值)、discard(值)、clear( )

（1）pop( )——删除结果中的第一个成员，不常用。使用pop时候，在删除之前输出一下原集合，可以发现，pop删除的是当前打印出来的第一个元素。

set1 = {1, 5, 2}
print(set1)  # 删除前先打印下set1
set1.pop()  #再用pop删除一个值
print(set1)

结果：
{1, 2, 5}  
{2, 5}   # 可以看见第一个元素被删掉了
  

（2）remove和discard都是删除指定成员。区别是：如果要删除的成员不在集合里，则remove会报错，而discard不会报错。

set1 = {1, 5, 2}
set1.remove(5)   # 5在集合里
print(set1)
结果：
{1, 2}


set1 = {1, 5, 2}
set1.remove(4)    # 4不在集合里，报错
print(set1)
结果：   
KeyError: 4


set1 = {1, 5, 2}
set1.discard(4)     # 4不在集合里，但是不会报错
print(set1)
结果：
{1, 2, 5}


set1 = {1, 5, 2}
set1.discard(5)
print(set1)
结果：
{1, 2}

（3）clear( )——清空集合。

set1 = {1, 5, 2}
set1.clear()
print(set1)

结果：
set()

3、公共方法

set1 = {1, 5, 2}
print(len(set1))
print(max(set1))
print(min(set1))
print(5 in set1)
print(5 not in set1)

结果：
3
5
1
True
False

4、用for 遍历 

遍历出来的结果，可能跟原来定义集合的时候顺序不一样，这是正常的，因为集合无序，所以遍历的时候就没有所谓的顺序可言，但不管怎样，最终结果都是把所有成员都遍历一遍。

set1 = {1, 5, 2}
for i in set1:
    print(i)

结果：
1
2
5

例如：定义一个空集合变量，通过input函数，任意输入3个整数，以此来做为集合的成员，最后求成员中的最大值和最小值，以及遍历该集合。

set1 = set()
a = 0
while a < 3:
    set1.add(int(input("请输入一个数:")))
    a += 1
print("该集合最大值是:%d" % max(set1))
print("该集合最小值是:%d" % min(set1))
for i in set1:
    print(i)

结果：
请输入一个数:-20
请输入一个数:5
请输入一个数:100
该集合最大值是:100
该集合最小值是:-20
100
-20
5

三、集合的运算

主要有：并集、差集、交集、异或（或叫对称差集）。——只适用于集合与集合之间

1、并集—— |   用一个竖杠表示

表示把所有的元素合并到一起组成新的集合，此时，新集合称为这多个集合的并集。

set1 = {1, 2, 3, 4}
set2 = {3, 4, 5, 6}
print(set1 | set2)   
结果：
{1, 2, 3, 4, 5, 6}


set1 = {1, 2, 3, 4}
set2 = {3, 4, 5, 6}
set3 = {3, 0, 7}
print(set1 | set2 | set3)
结果：
{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}

延申：

集合里还有一个方法，也是求并集——union( )，但与上面不同的是，union不仅可以求集合与集合之间的并集，也可以求集合与可迭代对象之间的并集。比如：可以求集合与集合/列表/元组/字典/字符串之间的并集。而 | 只能求集合与集合之间的并集，求集合与其它数据类型之间的并集就会报错。

union( )语法格式：

set1.union(set2, set3...,list1...,tuple1...,dict1...,str1....)

其中，union前面，即set1的位置，必须是一个集合变量，union后面就可以随意了，可以是集合、列表、元组、字典、字符串中的一个或多个。

例如：

set1 = {1, 2, 3, 4}
set2 = {3, 4, 5, 6}
list1 = [90, 100]
tuple1 = (80, 100)
str1 = "加油"
dict1 = {"name": "张三", "age": 18}  # 对于字典，只取键
print(set2.union(set1, list1, tuple1, dict1, str1))
结果：
{1, 2, 3, 4, 5, 6, 100, '油', 'age', 'name', 80, '加', 90}


set1 = {1, 2, 3, 4}
list1 = [90, 100]
print(set1 | list1)
结果：
    print(set1 | list1)
TypeError: unsupported operand type(s) for |: 'set' and 'list'

# 同理，和元组、字典也都会报错。


#如果是数字就报错    所以，union()只适用于集合与可迭代对象之间求并集
set1 = {1, 2, 3, 4}
b = 123
print(set1.union(b))
结果：
    print(set1.union(b))
TypeError: 'int' object is not iterable

2、差集—— - 用减号表示

set1 = {1, 2, 3, 4}
set2 = {3, 4, 5, 6}
print(set1 - set2)
结果：
{1, 2}

3、交集—— &   ——取共有部分。

set1 = {1, 2, 3, 4}
set2 = {3, 4, 5, 6}
print(set1 & set2)
结果：
{3, 4}

4、异或—— ^  ——取非共有部分

set1 = {1, 2, 3, 4}
set2 = {3, 4, 5, 6}
print(set1 ^ set2)
结果：
{1, 2, 5, 6}

四、强制类型转换

例如：将字符串转为集合。

a = set("ababc")
print(a)
print(type(a))

结果：
{'a', 'b', 'c'}  或{'c', 'b', 'a'}......
<class 'set'>

需要注意的是：强制转换时，必须是可迭代的对象才能转为集合，否则报错，例如，数值型就不能转。  一般常把字符串强转为集合，其它的比如像列表、元组、字典在编写时候pycharm就会给出友情提示。

a = set(123)   # 数字转为集合——报错 
print(a) 
print(type(a))  # 因为它不是可迭代对象

结果：
    a = set(123)
TypeError: 'int' object is not iterable


a = set("123")   # 字符串“123” 
print(a)
print(type(a))
结果：
{'3', '2', '1'}
<class 'set'>


#列表、元组、字典也能强制转化成集合，但平时不这么写，
#因为在写时候pycharm就会给出提示，让直接写成集合没必要转化。

a = set([123])  或 a = set((123,))  
print(a)
print(type(a))
结果：
{123}
<class 'set'>

a = set({"name": "张三", "age": 18})  # 字典强制转化为集合，只加键
# a = set([123])
print(a)
print(type(a))
结果：
{'age', 'name'}
<class 'set'>

五、集合和列表的区别

1、列表有序，集合无序。

        列表中所有的成员是有序的，对应的就是可以用下标来进行增删改查。而集合中所有成员无序，（也就意味着每次输出时，成员之间的位置不固定），所以就不能使用下标。

2、列表内的成员可重复，集合内的成员不可重复。

        同一个列表中成员的值可以重复，而同一个集合内成员的值不可重复。即：集合里的值都是唯一的。

例如：定义时候，写了多个1多个3，但print时候，也仅会出来一个。即：结果自动去重复。也就是说在print(集合名)的时候会自动删除成员间重复的元素。

set1 = {1, 1, 3, "hello", 4, 6, 3} 
print(set1)   # 定义时候，尽管写了多个1多个3，但print时候，也仅会出来一个
结果：
{1, 'hello', 3, 4, 6}

六、字典——dict

（1）用{ }定义一个字典。

（2）字典用来存放“键值对”的数据，键和值用冒号分隔，多个键值对之间用逗号分隔。

（3）同一个字典内，键不能重复。

（4）定义一个空字典：变量名={ }

例如：定义两个字典变量，要求，一个空，一个非空。

dict1 = {}   # 定义一个空字典
print(dict1)
结果：
{}


dict2 = {"name": "张三", "age": 18}   # 定义一个非空字典
print(dict2)  
结果：
{'name': '张三', 'age': 18}

字典和集合的区别：集合里只有值，字典里面是键值对。

七、字典的常用操作——增删改查、公共方法

字典里的所有方法：

print(dir(dict))
结果：
['__class__', '__contains__', '__delattr__',
 '__delitem__', '__dir__', '__doc__', '__eq__',
 '__format__', '__ge__', '__getattribute__',
 '__getitem__', '__gt__', '__hash__', '__init__',
 '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__len__',
 '__lt__', '__ne__', '__new__', '__reduce__',
 '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', 
'__setitem__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 
'clear', 'copy', 'fromkeys', 'get', 'items', 'keys',
 'pop', 'popitem', 'setdefault', 'update', 'values']

1、增加 或 修改——增加键值对、修改值

语法格式：

（1）字典[键] = 值——如果键存在，那就是修改值，如果键不存在，那就是增加新的键值对。

（2）字典的合并

字典1.update(字典2)——把字典2 加到字典1的后面。如果有相同的键，那么字典1里的值将会被替换。注意：用update()添加的只能是字典，也就是只能添加的是键值对，否则都报错。

dict2 = {"name": "张三", "age": 18}
dict2["name"] = "李四"  # 将name键对应的值"张三" 改为 "李四"
dict2["sex"] = "男"  # 新增一个键值对，键为sex，值为男
print(dict2)

结果：
{'name': '李四', 'age': 18, 'sex': '男'}



# 合并两个字典
dict1 = {"name": "张三", "age": 18}
dict2 = {"sex": "男", "name": "李四"}  # 有相同的键“name”  此时会进行替换
dict1.update(dict2)    # 把字典2的数据，加到字典1的后面
print(dict1) 
结果：
{'name': '李四', 'age': 18, 'sex': '男'}   # 合并后，李四替换了张三

例如：添加的不是键值对，就会报错。

dict1 = {"name": "张三", "age": 18}
list1 = ["hello"]
dict1.update(list1)   # 添加列表，报错
print(dict1)
结果：
    dict1.update(list1)
ValueError: dictionary update sequence element #0 has length 5; 2 is required


dict1 = {"name": "张三", "age": 18}
a = "123"
dict1.update(a)    # 添加字符串，报错
print(dict1)
结果；
    dict1.update(a)
ValueError: dictionary update sequence element #0 has length 1; 2 is required

2、删除——pop( )、popitem( )

格式：

pop("键")——根据键，删指定键值对。

popitem( )——删除字典中的最后一个键值对。

clear( )——清空字典

例如：删除name键，以及清空字典。

dict2 = {"name": "张三", "age": 18}
dict2.pop("name")  # 删除name键，对应的值也将被删除
print(dict2)
结果：
{'age': 18}


dict2 = {"name": "张三", "age": 18, "sex": "男"}
print(dict2)
dict2.popitem()   # 删最后一个键值对
print(dict2)
结果：
{'name': '张三', 'age': 18, 'sex': '男'}
{'name': '张三', 'age': 18}

dict2 = {"name": "张三", "age": 18}
dict2.clear()    # 清空字典
print(dict2)

结果：
{}

3、查——字典名["键"]、get( )

（1）字典名["键"] 和get( "键")都可以获取键对应的值。——获取某个值。

例如：获取name键对应的值。

# 法1
dict2 = {"name": "张三", "age": 18}
a = dict2["name"]   #把键对应的值赋值给变量a
print(a)                
                 # 或者直接写成：print(dict2["name"])
结果：
张三


#法2
dict2 = {"name": "张三", "age": 18}
print(dict2.get("name"))   # 使用get()
结果：
张三

（2）字典名.keys( )——获取所有键，结果放到一个列表里。

（3）字典名.values( )——获取所有的值，结果也是放到一个列表里。

dict1 = {"name": "张三", "age": 18}
print(dict1.keys())
结果：
dict_keys(['name', 'age'])


dict1 = {"name": "张三", "age": 18}
print(dict1.values())
结果：
dict_values(['张三', 18])

4、for循环遍历字典——for a,b 字典名.items( )

for n in 字典名：——只遍历键

for n in 字典名.values()：——只遍历值

for a, b in 字典名.items()：——遍历键值对，将键和值分别赋给两个变量

例如：只遍历键、只遍历值。

dict1 = {"name": "张三", "age": 22}
for n in dict1:
    print(n)   # 只遍历键
结果：
name
age


dict1 = {"name": "张三", "age": 22}
for n in dict1.values():
    print(n)   # 只遍历值
结果：

张三
22

例如：可以通过字典["键"]来获取键对应的值。

dict1 = {"name": "张三", "age": 22}
for n in dict1:
    print(n, dict1[n])  # 字典名[键]可以取键的值

结果：
name 张三
age 22

改进：上面虽然能获取键对应的值了，但毕竟不是在for循环中直接获取的，怎么能直接在for循环中就输出值呢？利用items( )方法来获取字典中的键值对，此时，得到的结果就是一个包含了键和值的元组。

dict1 = {"name": "张三", "age": 22}
for n in dict1.items():  # 利用items()来获取键值对
    print(n)  
结果：
('name', '张三')    # 得到的结果是一个包含了键和值的元组
('age', 22)       # 即：此时n就是一个包含了两个成员的元组，
                   #一个成员是键，一个成员是值

再次改进：将元组进行拆包——去掉括号。

dict1 = {"name": "张三", "age": 22}
for n in dict1.items():
    a, b = n    # 对元组进行拆包
    print(a, b)
结果：
name 张三   # 此时括号没有了
age 22

将代码进行优化：此时，a就是键，b就是键对应的值。

dict1 = {"name": "张三", "age": 22}
for a, b in dict1.items():
    print(a, b)
结果：
name 张三
age 22

例如：求值为22时，对应的键名。

dict1 = {"name": "张三", "age": 22}
for n in dict1:   # 遍历键
    if dict1[n] == 22:   # 字典名[键]--取键的值
        print(n)

结果：
age