【Python入门(2)】dict 和 set

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dict
Python内置了字典:dict的支持,dict全称dictionary,在其他语言中也称为map,使用键-值(key-value)存储,具有极快的查找速度。

举个例子,假设要根据同学的名字查找对应的成绩,如果用list实现,需要两个list:

names = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
scores = [95, 75, 85]

给定一个名字,要查找对应的成绩,就先要在names中找到对应的位置,再从scores取出对应的成绩,list越长,耗时越长。

如果用dict实现,只需要一个“名字”-“成绩”的对照表,直接根据名字查找成绩,无论这个表有多大,查找速度都不会变慢。这种key-value存储方式,在放进去的时候,必须根据key算出value的存放位置,这样,取的时候才能根据key直接拿到value。
这里写图片描述
如果key不存在,dict就会报错,要避免这种情况,有两种方法:
1. 通过in判断key是否存在:

>>> 'Thomas' in d
False
  1. 通过dict提供的get()方法,如果key不存在,可以返回None,或者自己指定的value:
>>> d.get('Thomas')
>>> d.get('Thomas', -1)
-1

要删除一个key,用pop(key)方法,对应的value也会从dict中删除:

>>> d.pop('Bob')
75
>>> d
{'Michael': 95, 'Tracy': 85}

下面我们总结一下,对dict的创建以及增删改查的操作:
这里写图片描述
图中可以看到,当我不小心打错单词的时候,会提示KeyError,也正好说明了key不存在的情况。

请务必注意,dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的。而且dict的key必须是不可变对象

和list比较,dict有以下几个特点:
查找和插入的速度极快,不会随着key的增加而变慢;
需要占用大量的内存,内存浪费多。

而list相反:
查找和插入的时间随着元素的增加而增加;
占用空间小,浪费内存很少。
所以,dict是用空间来换取时间的一种方法。

这种通过key计算位置的算法称为哈希算法(Hash)。要保证hash的正确性,作为key的对象就不能变。在Python中,字符串、整数等都是不可变的,因此,可以放心地作为key。而list是可变的,就不能作为key。

set
set和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。

同样的,我们来整理一下它的用法:
这里写图片描述
set可以看成数学意义上的无序和无重复元素的集合,因此,两个set可以做数学意义上的交集、并集等操作。

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