Datawhale组队学习 -- Task05: 字典、集合和序列
字典
1. 可变类型与不可变类型
- 序列是以连续的整数为索引,与此不同的是,字典以"关键字"为索引,关键字可以是任意不可变类型,通常用字符串或数值。
- 字典是 Python 唯一的一个 映射类型,字符串、元组、列表属于序列类型。
那么如何快速判断一个数据类型 X 是不是可变类型的呢?两种方法: - 麻烦方法:用 id(X) 函数,对 X 进行某种操作,比较操作前后的 id,如果不一样,则 X 不可变,如果一样,则 X 可变。
- 便捷方法:用 hash(X),只要不报错,证明 X 可被哈希,即不可变,反过来不可被哈希,即可变。
- 整数 i 在加 1 之后的 id 和之前不一样,因此加完之后的这个 i (虽然名字没变),但不是加之前的那个 i 了,因此整数是不可变类型。
- 列表 l 在附加 ‘Python’ 之后的 id 和之前一样,因此列表是可变类型。
- 数值、字符和元组 都能被哈希,因此它们是不可变类型。
- 列表、集合、字典不能被哈希,因此它是可变类型。
2. 字典的定义
字典 是无序的 键:值(key:value)对集合,键必须是互不相同的(在同一个字典之内)。
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dict 内部存放的顺序和 key 放入的顺序是没有关系的。
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dict 查找和插入的速度极快,不会随着 key 的增加而增加,但是需要占用大量的内存。
字典 定义语法为 {元素1, 元素2, …, 元素n} -
其中每一个元素是一个「键值对」-- 键:值 (key:value)
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关键点是「大括号 {}」,「逗号 ,」和「冒号 :」
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大括号 – 把所有元素绑在一起
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逗号 – 将每个键值对分开
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冒号 – 将键和值分开
3. 创建和访问字典
【例子】通过字符串或数值作为key来创建字典。
注意:如果我们取的键在字典中不存在,会直接报错KeyError。
【例子】通过元组作为key来创建字典,但一般不这样使用。
通过构造函数dict来创建字典。
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dict() 创建一个空的字典。
【例子】通过key直接把数据放入字典中,但一个key只能对应一个value,多次对一个key放入 value,后面的值会把前面的值冲掉。 -
dict(mapping) new dictionary initialized from a mapping object’s (key, value) pairs
【例子】这种情况下,键只能为字符串类型,并且创建的时候字符串不能加引号,加上就会直接报语法错误。
4. 字典的内置方法
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dict.fromkeys(seq[, value]) 用于创建一个新字典,以序列 seq 中元素做字典的键,value 为字典所有键对应的初始值。
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dict.keys()返回一个可迭代对象,可以使用 list() 来转换为列表,列表为字典中的所有键。
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dict.values()返回一个迭代器,可以使用 list() 来转换为列表,列表为字典中的所有值。
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dict.items()以列表返回可遍历的 (键, 值) 元组数组。
- dict.get(key, default=None) 返回指定键的值,如果值不在字典中返回默认值。
- dict.setdefault(key, default=None)和get()方法 类似, 如果键不存在于字典中,将会添加键并将值设为默认值。
- key in dict in 操作符用于判断键是否存在于字典中,如果键在字典 dict 里返回true,否则返回false。而not in操作符刚好相反,如果键在字典 dict 里返回false,否则返回true。
- dict.pop(key[,default])删除字典给定键 key 所对应的值,返回值为被删除的值。key 值必须给出。若key不存在,则返回 default值。
- del dict[key] 删除字典给定键 key 所对应的值。
- dict.popitem()随机返回并删除字典中的一对键和值,如果字典已经为空,却调用了此方法,就报出KeyError异常。
- dict.clear()用于删除字典内所有元素。
- dict.copy()返回一个字典的浅复制。
【例子】直接赋值和 copy 的区别 - dict.update(dict2)把字典参数 dict2 的 key:value对 更新到字典 dict 里。
集合
Python 中set与dict类似,也是一组key的集合,但不存储value。由于key不能重复,所以,在set中,没有重复的key。注意,key为不可变类型,即可哈希的值。
1. 集合的创建
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先创建对象再加入元素。
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在创建空集合的时候只能使用s = set(),因为s = {}创建的是空字典。
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直接把一堆元素用花括号括起来{元素1, 元素2, …, 元素n}。
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重复元素在set中会被自动被过滤。
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使用set(value)工厂函数,把列表或元组转换成集合。
【例子】去掉列表中重复的元素
从结果发现集合的两个特点:无序 (unordered) 和唯一 (unique)。
由于 set 存储的是无序集合,所以我们不可以为集合创建索引或执行切片(slice)操作,也没有键(keys)可用来获取集合中元素的值,但是可以判断一个元素是否在集合中。
2. 访问集合中的值
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可以使用len()內建函数得到集合的大小。
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可以使用for把集合中的数据一个个读取出来。
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可以通过in或not in判断一个元素是否在集合中已经存在
3. 集合的内置方法
- set.add(elmnt)用于给集合添加元素,如果添加的元素在集合中已存在,则不执行任何操作。
- set.update(set)用于修改当前集合,可以添加新的元素或集合到当前集合中,如果添加的元素在集合中已存在,则该元素只会出现一次,重复的会忽略。
- set.remove(item) 用于移除集合中的指定元素。如果元素不存在,则会发生错误。
- set.discard(value) 用于移除指定的集合元素。remove() 方法在移除一个不存在的元素时会发生错误,而 discard() 方法不会。
- set.pop() 用于随机移除一个元素。
由于 set 是无序和无重复元素的集合,所以两个或多个 set 可以做数学意义上的集合操作。 - set.intersection(set1, set2) 返回两个集合的交集。
- set1 & set2 返回两个集合的交集。
- set.intersection_update(set1, set2) 交集,在原始的集合上移除不重叠的元素。
- set.union(set1, set2) 返回两个集合的并集。
- set1 | set2 返回两个集合的并集。
- set.difference(set) 返回集合的差集。
- set1 - set2 返回集合的差集。
- set.difference_update(set) 集合的差集,直接在原来的集合中移除元素,没有返回值。
- set.symmetric_difference(set)返回集合的异或。
- set1 ^ set2 返回集合的异或。
- set.symmetric_difference_update(set)移除当前集合中在另外一个指定集合相同的元素,并将另外一个指定集合中不同的元素插入到当前集合中。
- set.issubset(set)判断集合是不是被其他集合包含,如果是则返回 True,否则返回 False。
- set1 <= set2 判断集合是不是被其他集合包含,如果是则返回 True,否则返回 False。
- set.issuperset(set)用于判断集合是不是包含其他集合,如果是则返回 True,否则返回 False。
- set1 >= set2 判断集合是不是包含其他集合,如果是则返回 True,否则返回 False。
- set.isdisjoint(set) 用于判断两个集合是不是不相交,如果是返回 True,否则返回 False。
4. 集合的转换
5. 不可变集合
Python 提供了不能改变元素的集合的实现版本,即不能增加或删除元素,类型名叫frozenset。需要注意的是frozenset仍然可以进行集合操作,只是不能用带有update的方法。
- frozenset([iterable]) 返回一个冻结的集合,冻结后集合不能再添加或删除任何元素。
序列
在 Python 中,序列类型包括字符串、列表、元组、集合和字典,这些序列支持一些通用的操作,但比较特殊的是,集合和字典不支持索引、切片、相加和相乘操作。
1. 针对序列的内置函数
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list(sub) 把一个可迭代对象转换为列表。
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tuple(sub) 把一个可迭代对象转换为元组。
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str(obj) 把obj对象转换为字符串
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len(s) 返回对象(字符、列表、元组等)长度或元素个数。s – 对象。
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max(sub)返回序列或者参数集合中的最大值
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min(sub)返回序列或参数集合中的最小值
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sum(iterable[, start=0]) 返回序列iterable与可选参数start的总和。
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sorted(iterable, key=None, reverse=False) 对所有可迭代的对象进行排序操作。
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iterable – 可迭代对象。
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key – 主要是用来进行比较的元素,只有一个参数,具体的函数的参数就是取自于可迭代对象中,指定可迭代对象中的一个元素来进行排序。
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reverse – 排序规则,reverse = True 降序 , reverse = False 升序(默认)。
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返回重新排序的列表。
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reversed(seq) 函数返回一个反转的迭代器。
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seq – 要转换的序列,可以是 tuple, string, list 或 range。
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enumerate(sequence, [start=0])
【例子】用于将一个可遍历的数据对象(如列表、元组或字符串)组合为一个索引序列,同时列出数据和数据下标,一般用在 for 循环当中。 -
zip(iter1 [,iter2 […]])
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用于将可迭代的对象作为参数,将对象中对应的元素打包成一个个元组,然后返回由这些元组组成的对象,这样做的好处是节约了不少的内存。
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我们可以使用 list() 转换来输出列表。
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如果各个迭代器的元素个数不一致,则返回列表长度与最短的对象相同,利用 * 号操作符,可以将元组解压为列表。