Python程序开发——第四章 字典与集合

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一、字典

字典是一种映射类型，即键-值的形式组合，字典中的元素是无序的，键可以用字符串、数字或元组，但不能使用列表。

（一）字典的创建

通过使用花括号，即{}来创建字典，其中可以包含多个键值对（键-值），键和值之间使用冒号:连接，且多个键值对使用逗号相隔。
若花括号内没有键值对，则会创建一个空字典，若字典中由重复键，则旧键会被覆盖。

x = {
    
    "a": "第一", "a": "第二"}
print(x)

可以看出字典的键已被替换为“第二”：

例如下列python代码：

x = {
    
    "a": "第一", "b": "第二", "c": 1, "d": 2}
y = {
    
    }
print(x, y)

运行结果如下：

另外也可以通过使用内置函数dict()函数来创建字典，其中键值对之间通过使用=连接，即键=值。
例如下列python代码：

a = dict(name="xiaoming", sex="男", age=20)
print(a)

运行结果如下：

若通过使用函数来创建字典中，有重复键时，会报错。

（二）字典的访问

由于字典中的键是唯一的，可以通过键来访问获取键对应的值，例如下列python代码：

a = dict(name="xiaoming", sex="男", age=20)
print(a['name'])

运行结果如下：

若字典中不存在所要访问的键，则会报错。

（三）字典的增删改查

1、字典的添加

通过指定新键添加字典元素或使用update()函数来添加字典元素。
例如下列python代码，指定创建一个新键tel，值为1234567；使用update函数添加一个新的元素：

a = {
    
    "name": "xiaoming", "sex": "男", "age": 20}
print(a)
a["tel"] = 1234567
print(a)
a.update(address="Rod 1")
print(a)

运行结果如下：

2、字典的删除

可以通过使用pop()函数，对字典中指定元素的键值进行删除。
使用popitem()函数，随机删除字典中的元素。
使用clear()函数，清空字典中的所有元素。
例如下列python代码，指定删除age键值对，popitem()函数随机删除的是tel键值对，最后通过clear()函数清空字典：

a = {
    
    "name": "xiaoming", "sex": "男", "age": 20, "tel": 134567}
a.pop("age")
print(a)
a.popitem()
print(a)
a.clear()
print(a)

运行结果如下：

另外也可以通过del语句来输出字典中单个的元素或清空所有。
例如下列python代码：

a = {
    
    "name": "xiaoming", "sex": "男", "age": 20, "tel": 134567}
del a["tel"]
print(a)
del a
print(a)

运行结果如下，这里第二个print函数出现错误的原因是，del语句已经将字典a删除，所以显示字典a未被定义：

3、字典的修改

通过对字典中已存在的元素进行更改从而修改字典元素，它和字典的添加差不多，也是可以通过指定键或者update函数来进行修改。
例如下列python代码：

a = {
    
    "name": "xiaoming", "sex": "男", "age": 20}
a["name"] = "xiaofang"
print(a)
a.update(sex="女")
print(a)

运行结果如下：

4、字典的查询

通过key()、values()、items()函数来返回相应的键、值、元素，它们都会分别返回dict_keys、dict_values、dict_items相应的对象，且这些对象是可以迭代的，所以可以通过for循环将器遍历输出。

通过使用keys()函数来查询字典中所有的键。
例如下列代码：

a = {
    
    "name": "xiaoming", "sex": "男", "age": 20}
print(a.keys())
print("通过for循环遍历输出所有的键：")
for i in a.keys():
    print(i)

运行结果如下：

使用values()函数来查询字典中所有的值。
例如下列python代码：

a = {
    
    "name": "xiaoming", "sex": "男", "age": 20}
print(a.values())
print("通过for循环遍历输出所有的值：")
for i in a.values():
    print(i)

运行结果如下：

使用items()函数来查询字典中的所有元素。
例如下列python代码：

a = {
    
    "name": "xiaoming", "sex": "男", "age": 20}
print(a.items())
print("通过for循环遍历输出所有的元素：")
for i in a.items():
    print(i)

运行结果如下：

二、集合

集合类型是无序的，其中元素不可重复，它与数学学科里面的集合一样。

（一）集合的分类

集合分为可变集合和不可变集合，即集合中的元素是否可变。

（二）集合的创建

可变集合和字典的一般创建方法一样，也通过花括号，即{}来创建一个集合，多个元素通过逗号分隔。
或者可以使用set()函数来创建集合，也可以直接使用set()来创建一个空集合，而不能使用花括号，否则会创建一个空字典。
例如下列Python代码，向集合y、z中传入一个列表、元组：

x = {
    
    1, 0, "python", "css", "c++"}
print(x)
y = set(["t", "h", "e"])
z = set(("t", "h", "e"))
print(y, z)

运行结果如下：

不可变集合通过使用frozenset()函数来创建，该集合中的元素不可改变。

（三）集合元素的添加

可以通过add()函数和update()函数对可变集合中添加集合元素，add()函数和update()函数分别是添加一个元素、添加多个元素，且add()含是将元素作为一个整体添加到集合中，而update()函数是将元素拆成多个元素来添加。
例如下列python代码：

a = {
    
    1, 2, 3, 4}
print(a)
a.add(5)
print(a)
b = {
    
    "one", "two"}
b.update("three", "four")
print(b)

运行结果如下：

（四）集合的删除

可以通过remove()函数、discard()函数来删除可变集合中的指定元素，其区别是discard()函数对不存在集合中的元素进行删除时不执行任何操作，而remove()函数会报错。
pop()函数用于删除可变集合中的随机元素。
也可以通过clear()函数来清空可变集合中的所有元素或del语句直接删除集合。
例如下列python代码：

a = {
    
    1, 2, 3, 4}
print(a.clear())
b = {
    
    3, 4}
del b

运行结果如下：

（五）集合类型操作符

在Python中，可以通过集合类型操作符对集合进行操作。

名称	符号	含义
联合	|	两方集合并集组成新集合
交集	&	两方集合交集组成新集合
差补	-	排除交集，将只属于一方的元素组成新集合
对称差分	^	排除两方集合的交集组成新的集合

例如下列python代码：

x = {
    
    1, 2, 3, -1}
y = {
    
    0, 2, 6}
print(x | y)
print(x & y)
print(x - y)
print(y - x)
print(x ^ y)

运行结果如下：

三、列表、元组、字典、集合的总结

在Python中，组合类型分为序列类型、集合类型和映射类型，序列类型即列表和元组，它们较其它两种是有序的；集合类型是无序的且元素不重复；映射类型是以键-值的形式来表示的。
以下是列表、元组、字典、集合的对比：