Python之集合、字典及练习题详解

1.集合与字典简介

（1）集合

集合（set）是一个无序不重复元素的序列。

基本功能是进行成员关系测试和删除重复元素。

可以使用大括号 { } 或者 set() 函数创建集合，注意：创建一个空集合必须用 set() 而不是 { }，因为 { } 是用来创建一个空字典。（下面有详细介绍）

（2）字典

字典（dictionary）是Python中另一个非常有用的内置数据类型。

列表、元组都是有序的对象集合，字典是无序的对象集合。两者之间的区别在于：字典当中的元素是通过键来存取的，而不是通过偏移存取（即可以通过索引来读取）。

字典是一种映射类型，字典用"{ }"标识，它是一个无序的键(key) : 值(value)对集合。键(key)必须使用不可变类型。在同一个字典中，键(key)必须是唯一的。

补充说明:映射类型

映射类型：
表示一个任意对象的集合，且可以通过另一个几乎是任意键值的集合进行索引
与序列不同，映射是无序的，通过键进行索引
任何不可变对象都可用作字典的键，如字符串、数字、元组等
包含可变对象的列表、字典和元组不能用作键
引用不存在的键会引发KeyError异常

2.列表、元组、字典与集合比较

在前面的博客中，介绍了列表与元组，现在我们从几个方面来对比他们的异同点

	索引	分片	重复	连接	成员操作符	遍历
列表	能	能	能	能	能	能
元组	能	能	能	能	能	能
字符串	能	能	能	能	能	能
集合	x	x	x	x	能	能
字典	x	x	x	x	能	能

注意：在开篇我们说过集合与字典都是无序的，那么索引、分片就没有意义；且集合的功能之一就是去重，而字典是映射类型，Key是唯一的，同样重复与连接也就不支持

类型	功能
列表	相当于一个数据仓库，可以存放各种类型的数据，如：a = [1,2,3]
元组	元组和列表在结构上没有什么区别，唯一的差异在于元组是只读的，不能修改。如： a = (1,)，注意：括号里的逗号不是手误，具体可参考前面关于元组的博客
集合	集合就是我们数学学的集合，没有什么特殊的定义。集合最好的应用是去重，如：a = {1,2,3}。集合没有特殊的表示方法，而是通过一个set函数转换成集合。
字典	字典存储键值对数据；字典最外面用大括号，每一组用冒号连起来，然后各组用逗号隔开；字典最大的价值是查询，通过键，查找值。

3.集合的具体用法

（1）集合的创建——set

定义一个集合：
在这里插入图片描述
好了，问题又来了：如何定义一个空集合呢？

s = {}		##这样吗？下图告诉你答案！

在这里插入图片描述

【dict】——类型为字典！（后面会讲），集合没有特殊的表示方法，而是通过一个set函数转换成集合。应该如下定义：

在这里插入图片描述

（2）集合的特性只有成员操作符、遍历，这里就不做演示。下面重点说说集合的一些常用方法

定义一个新的集合

s = {6,7,8,9}

集合元素的增删

  s.add(参数)
  s.update({2,3,5})		##批量添加
  s.pop()				##删除
  s.remove(参数)			##删除指定元素

在这里插入图片描述

定义；两个新的集合

s1 = {1,2,3}
s2 = {2,3,4}

交集、并集、差集

  print('并集:',s1.union(s2))
  print('并集:',s1|s2)

  print('交集:',s1.intersection(s2))
  print('交集:',s1&s2)

  print('差集:',s1.difference(s2))
  print('差集:',s2.difference(s1))

在这里插入图片描述

对等差分:并集 - 交集

  print('对等差分:',s1.symmetric_difference(s2))
  print('对等差分:',s2.symmetric_difference(s1))

在这里插入图片描述

定义以下新的集合：

s3 = {1,2}
s4 = {1,2,3}

包含关系：两个集合之间一般有三种关系，相交、包含、不相交。在Python中分别用下面的方法判断：
set.isdisjoint(s)：判断两个集合是否不相交
a.issuperset(b)：判断集合是不是包含其他集合（即判断集合是否为超集，或者说父集），等同于a>=b
a.issubset(b)：判断集合是不是被其他集合包含（即判断集合是否为子集），等同于a<=b

程序练习题：

华为机测题:
明明想在学校中请一些同学一起做一项问卷调查，为了实验的客观性他先用计算
机生成了N个1～1000之间的随机整数(N<=1000),N是用户输>入的，对于其中重
复的数字，只保留一个，把其余相同的数字去掉，不同的数对应着不同的学生的
号，然后再把这些数从小到大排序，按照排好的顺序去找同学做调查，请你协助
明明完成“去重”与排序工作

在这里插入图片描述

4.字典

（1）字典的定义

字典是一个无序的数据集合，使用print输出字典的时候，通常输出的顺序和定义的顺序是不一致的

定义一个空字典：

s = {}

定义一个非空字典：key - value 键值对，value可以是任意数据类型

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利用工厂函数定义一个字典：

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字典的嵌套：

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快速定义一个所有value值一样的字典:

在这里插入图片描述

（2）字典的特性只有成员操作符、遍历（for循环遍历的是Key值），这里就不做演示。下面重点说说字典的一些常用方法

定义一个新的字典：

services = {
 'http':80,
 'ftp':21,
 'ssh':22
}

字典元素的增加

方法一： 增加一个元素时，
如果key值存在，则更新对应的value值
如果key值不存在，则添加对应key-value

setdefault添加key值
如果key值存在，不做修改
如果key值不存在，添加对应的key-value

方法二： 添加多个元素
字典元素的删除

方法一：del

方法二：pop
pop删除指定key的key-value
如果key存在，删除，并返回删除key对应的value
如果不存在，报错

方法三：popitem

popitem删除最后一个key-value值
.
字典的清空
字典的查看，补充：get方法获取指定key对应的value