一、集合

??在 Python 中睦裳，集合由內(nèi)置的 set 類(lèi)型定義造锅。
??集合的特性：無(wú)序，元素唯一 廉邑，可變哥蔚。屬于散列類(lèi)型倒谷。

1. 創(chuàng)建和使用集合

??要?jiǎng)?chuàng)建集合，需要將所有項(xiàng)（元素）放在花括號(hào)（{}）內(nèi)糙箍，以逗號(hào)（,）分隔渤愁。

>>> se = {1,2,'a','b'}  #{1, 2, 'b', 'a'}
>>> se3 = set() #用工廠方法定義空集合
>>> se4 = {}    #<class 'dict'>

2. 特點(diǎn)

(1) 無(wú)序性

??集合里的元素具有無(wú)序性。

>>> se = {1,'s',55,5}   # {'s', 1, 5, 55}

(2) 唯一性

??元素唯一深夯，會(huì)去掉重復(fù)元素

>>> se={1,1,1,1,3}  # {1, 3}
>>> se3={1,2,[3,3,4]}   ##TypeError: unhashable type: 'list' list不可哈希
    #列表是可變的抖格，所以不能滿(mǎn)足唯一性
Hash()哈希函數(shù)可以檢驗(yàn)對(duì)象是不是可哈希的
>>> hash((1,2,3))   #元組可以哈希 3713081631934410656 返回的是哈希位置
>>> hash([1,2])     # TypeError: unhashable type: 'list'

(3) 可變

3. 集合的運(yùn)算

se={1, 2, 3炬称，4}
se2={3, 4, 5, 6}

(1) 屬于(元素與集合), 返回bool值

>>> 3 in se2    #True
>>> se in se2   #False
not in  #不屬于

(2) 包含于(集合與集合), 返回bool值

>>> se < se2    #False
>>> se <= se2   #False

(3) 交集：&

??兩個(gè)集合共有的元素啦辐，即重復(fù)的部分，返回一個(gè)集合

>>> se & se2   #{3,4}

(4) 并集：|

??取兩個(gè)集合所有的元素荧飞，返回一個(gè)集合

>>> se | se2   #{1, 2, 3, 4, 5, 6}

(5) 差集：-

??前面的集合減去與后面的集合重復(fù)的元素掌呜，返回一個(gè)集合

>>> se - se2    #{1, 2}

(6) 與非集：^

??取兩個(gè)集合各自獨(dú)有的元素滓玖，返回一個(gè)集合

>>> se ^ se2    #{1, 2, 5, 6}

4. 集合的方法

>>> dir(set)
['__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']

(1) set.add(…)

??添加單個(gè)元素到集合里。隨機(jī)地添加到任意位置站辉。如果添加一個(gè)已存在的元素呢撞，這將沒(méi)有影響。無(wú)返回值饰剥。

>>> se.add(5)   #{1,2,3,4,5}

(2) set.update(…)

??添加多個(gè)元素殊霞。要放入可迭代的對(duì)象。無(wú)返回值汰蓉。

>>> se.update('123')    #{1,2,3,4,'1','2','3'}
>>> se.update([1,2,3])  #添加已存在的元素绷蹲，會(huì)自動(dòng)去重
>>> se.update(1,2,3)    # TypeError: 'int' object is not iterable

(3)set.remove(…)

??指定移除一個(gè)集合里存在的元素，如果元素不在集合里顾孽，會(huì)拋出KeyError祝钢。無(wú)返回值。

>>> se.remove(1)    #{2, 3, 4, '3', '2', '1'}
>>> se.remove('1')  #{2, 3, 4, '3', '2'}
>>> se.remove(7)    #KeyError: 7

(4)set.clear()

??移除集合里所有的元素若厚。無(wú)返回值拦英。

>>> se.clear()    #{}

二、字典

??這里介紹一種可通過(guò)名稱(chēng)來(lái)訪問(wèn)其各個(gè)值的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)测秸。這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱(chēng)為映射(mapping)疤估。字典是Python中唯一的內(nèi)置映射類(lèi)型，其中的值不按順序排列霎冯，而是存儲(chǔ)在鍵下铃拇。鍵可能是數(shù)、字符串或元組沈撞。
??字典是另一種可變?nèi)萜髂Ｐ涂独螅纱鎯?chǔ)任意類(lèi)型的對(duì)象。
??字典的特性 ： key 唯一缠俺， 無(wú)序 显晶， 可變贷岸。屬于散列類(lèi)型。

1. 字典的用途

??字典(日常生活中的字典和Python字典)旨在讓你能夠夠輕松地找到特定的單詞(鍵)吧碾，以獲悉其定義(值)凰盔。
在很多情況下，使用字典都比使用列表更合適倦春。下面是Python字典的一些用途：

• 表示棋盤(pán)的狀態(tài)户敬，其中每個(gè)鍵都是由坐標(biāo)組成的元組
• 存儲(chǔ)文件修改時(shí)間，其中的鍵為文件名
• 數(shù)字電話/地址簿

??假如有如下的名單：

>>> names = ['Alice', 'Beth', 'Cecil', 'Dee-Dee', 'Earl']

??如果創(chuàng)建一個(gè)小型數(shù)據(jù)庫(kù)睁本，在其中存儲(chǔ)這些人的電話號(hào)碼尿庐，該如何辦呢？一種方法是再創(chuàng)建一個(gè)列表呢堰。假設(shè)只存儲(chǔ)四位的分機(jī)號(hào)抄瑟，這個(gè)列表將類(lèi)似于：

>>> numbers = ['2341', '9102', '3158', '0142', '5551']

??創(chuàng)建這些列表后，就可像下面這樣查找Cecil的電話好嗎：

>>> numbers[names.index('Cecil')]   #'3158'

??這可行枉疼，但不太實(shí)用皮假。實(shí)際上，你希望能干過(guò)像下面這樣做：

>>> phonebool['Cecil']  #'3158'

??如何達(dá)成這個(gè)目標(biāo)呢骂维？只要phonebook是個(gè)字典就行了惹资。

2. 創(chuàng)建和使用字典

??字典以類(lèi)似于下面的方式表示：

Phonebook = {'Alice':'2341', 'Beth'':'9102','Cecil':'3258'}

??字典由鍵及其相應(yīng)的值組成，這種鍵-值對(duì)稱(chēng)為項(xiàng)(item)航闺。在前面的示例中褪测，鍵為名字，而值為電話號(hào)碼潦刃。每個(gè)鍵與其值之間都用冒號(hào)(:)分隔侮措，項(xiàng)之間用逗號(hào)(,)分隔，而整個(gè)字典放在花括號(hào)內(nèi)乖杠》衷空字典(沒(méi)有任何項(xiàng))用兩個(gè)花括號(hào)表示，類(lèi)似于下面這樣：{}胧洒。
??注意：在字典(以及其他映射類(lèi)型)中笆包，鍵必須是獨(dú)一無(wú)二的，如果同一個(gè)鍵被賦值兩次略荡，后面的值會(huì)被記住，而字典中的值無(wú)需如此歉胶。值可以取任何數(shù)據(jù)類(lèi)型汛兜，鍵必須是不可變的，如字符串通今、數(shù)字或元組粥谬。

>>> di={'a':111,'b':222,'c':333}
>>> di={}   #class 'dict'

3. 函數(shù)dict

??可使用函數(shù)dict從其他映射（如其他字典）或鍵-值對(duì)序列創(chuàng)建字典肛根。

>>> items = [('name', 'Gumby'), ('age', 42)]
>>> d = dict(items)
>>> d   #{'age': 42, 'name': 'Gumby'}
>>> d['name']   #'Gumby'        取值

??還可使用關(guān)鍵字實(shí)參來(lái)調(diào)用這個(gè)函數(shù)，如下所示：

>>> d = dict(name='Gumby', age=42)
>>> d   #{'age': 42, 'name': 'Gumby'}
>>> di2=dict(a=111) #{'a': 111}
#di2 = (2_a=111) #報(bào)錯(cuò)
#di2 = (_a=111)  #報(bào)錯(cuò)

??鍵要符合變量的命名規(guī)則

>>> di['c']=3   #{'c': 3}       修改

4. 基本的字典操作

字典的基本行為在很多方面都類(lèi)似于序列漏策。

• len(d)返回字典d包含的項(xiàng)（鍵值對(duì)）數(shù)派哲。
• d[k]返回與鍵k相關(guān)聯(lián)的值。
• d[k] = v將值v關(guān)聯(lián)到鍵k掺喻。
• del d[k]刪除鍵為k的項(xiàng)芭届。del d刪除整個(gè)字典。
• k in d檢查字典d是否包含鍵為k的項(xiàng)感耙。

??雖然字典和列表有多個(gè)相同之處褂乍，但也有一些重要的不同之處。

• 鍵的類(lèi)型：字典中的鍵可以是整數(shù)即硼，但并非必須是整數(shù)逃片。字典中的鍵可以是任何不可變的類(lèi)型，如浮點(diǎn)數(shù)（實(shí)數(shù)）只酥、字符串或元組褥实。
• 自動(dòng)添加：即便是字典中原本沒(méi)有的鍵，也可以給它賦值裂允，這將在字典中創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)损离。然而，如果不使用append或其他類(lèi)似的方法叫胖，就不能給列表中沒(méi)有的元素賦值草冈。
• 成員資格：表達(dá)式k in d（其中d是一個(gè)字典）查找的是鍵而不是值，而表達(dá)式v in l（其中l(wèi)是一個(gè)列表）查找的是值而不是索引瓮增。這看似不太一致怎棱，但你習(xí)慣后就會(huì)覺(jué)得相當(dāng)自然。畢竟如果字典包含指定的鍵绷跑，檢查相應(yīng)的值就很容易拳恋。
  ??提示：相比于檢查列表是否包含指定的值，檢查字典是否包含指定的鍵的效率更高砸捏。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)越大谬运，效率差距就越大。

5. 將字符串格式設(shè)置功能用于字典

??在第3章介紹過(guò)垦藏，可使用字符串格式設(shè)置功能來(lái)設(shè)置值的格式梆暖，這些值是作為命名或非命名參數(shù)提供給方法format的。在有些情況下掂骏，通過(guò)在字典中存儲(chǔ)一些列命名的值轰驳，可讓格式設(shè)置更容易些。
??例如，可在字典中包含各種信息级解，這樣只需在格式字符串中提取所需的信息即可冒黑。為此，必須使用format_map來(lái)指出你講通過(guò)一個(gè)映射來(lái)提供所需的信息勤哗。

>>> phonebook   #{'Beth': '9102', 'Alice': '2341', 'Cecil': '3258'}
>>> "Cecil's phone number is {Cecil}.".format_map(phonebook)
    #"Cecil's phone number is 3258.

??像這樣使用字典時(shí)抡爹，可指定任意數(shù)量的轉(zhuǎn)換說(shuō)明符，條件是所有的字段名都是包含在字典中的鍵芒划。

6.字典方法

>>> dir(dict)
['__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) dict.clear()

d.clear() -> None.
??刪除所有的字典項(xiàng)冬竟，無(wú)返回值。
??這為何很有用呢腊状？我們來(lái)看兩個(gè)場(chǎng)景诱咏。下面是第一個(gè)場(chǎng)景：

>>> x = {}
>>> y = x
>>> x['key'] = 'value'
>>> y   #{'key': 'value'}
>>> x = {}
>>> y   #{'key': 'value'}

下面是第二個(gè)場(chǎng)景：

>>> x = {}
>>> y = x
>>> x['key'] = 'value'
>>> y   #{'key': 'value'}
>>> x.clear()
>>> y   #{}

??在這兩個(gè)場(chǎng)景中， x和y最初都指向同一個(gè)字典缴挖。在第一個(gè)場(chǎng)景中袋狞，我通過(guò)將一個(gè)空字典賦給x來(lái)“清空”它。這對(duì)y沒(méi)有任何影響映屋，它依然指向原來(lái)的字典苟鸯。這種行為可能正是你想要的，但要?jiǎng)h除原來(lái)字典的所有元素棚点，必須使用clear早处。如果這樣做， y也將是空的瘫析，如第二個(gè)場(chǎng)景所示砌梆。

(2) dict.copy(…)

??d.copy() -> a shallow copy of D
??方法copy返回一個(gè)新字典，其包含的鍵-值對(duì)與原來(lái)的字典相同（這個(gè)方法執(zhí)行的是淺復(fù)制贬循，因?yàn)橹当旧硎窃贪歉北荆?/p>

>>> x = {'username': 'admin', 'machines': ['foo', 'bar', 'baz']}
>>> y = x.copy()
>>> y['username'] = 'mlh'    #原值不變
>>> y['machines'].remove('bar')  #原值一起變化
>>> y   #{'username': 'mlh', 'machines': ['foo', 'baz']}
>>> x   #{'username': 'admin', 'machines': ['foo', 'baz']}

>>> y['machines'][0]='aaa'   #原值一起變化
>>> x   #{'username': 'henry', 'machines': ['aaa', 'baz']}
>>> y   #{'username': 'mlh', 'machines': ['aaa', 'baz']}

??如你所見(jiàn)，當(dāng)替換副本中的值時(shí)杖虾，原件不受影響烂瘫。然而，如果修改副本中的值(就地修改而不是替換)奇适，原件也將發(fā)生變化坟比，因?yàn)樵赶虻囊彩潜恍薷牡闹怠?br> ??為避免上述問(wèn)題可以使用copy模塊中的deepcopy函數(shù)來(lái)執(zhí)行深復(fù)制，即同時(shí)復(fù)制值及其包含的所有值嚷往。

>>> from copy import deepcopy
>>> d = {}
>>> d['names'] = ['Alfred', 'Bertrand']
>>> c = d.copy()
>>> dc = deepcopy(d)
>>> d['names'].append('Clive')
>>> c   #{'names': ['Alfred', 'Bertrand', 'Clive']}
>>> dc  #{'names': ['Alfred', 'Bertrand']}

(3) dict.fromkeys(…)

??fromkeys(iterable, value=None, /) method of builtins.type instance
??Returns a new dict with keys from iterable and values equal to value.
??方法fromkeys創(chuàng)建一個(gè)新字典葛账，其中包含指定的鍵，且每個(gè)鍵對(duì)應(yīng)的值都是None皮仁。返回一個(gè)新字典注竿。

>>> {}.fromkeys(['name', 'age'])    #{'age': None, 'name': None}

??這個(gè)示例首先創(chuàng)建了一個(gè)空字典茄茁，再對(duì)其調(diào)用方法fromkeys來(lái)創(chuàng)建另一個(gè)字典，這顯得有點(diǎn)多余巩割。你可以不這樣做，而是直接對(duì)dict（前面說(shuō)過(guò)付燥， dict是所有字典所屬的類(lèi)型）調(diào)用方法fromkeys宣谈。

>>> dict.fromkeys(['name', 'age'])  #{'age': None, 'name': None}

??如果你不想使用默認(rèn)值None，可提供特定的值键科。這里只能批量生成闻丑，所以只能放一個(gè)值。

>>> dict.fromkeys(['name', 'age'], '(unknown)') 
    #{'age': '(unknown)', 'name': '(unknown)'}

(4) dict.get(…)

??d.get(k[,d]) -> D[k] if k in D, else d. d defaults to None.
??方法get查詢(xún)鍵在不在字典里面勋颖，如果鍵k在嗦嗡，返回鍵k的值，不存在則返回None或者可以自定義返回值饭玲。

>>> di = {'a':111, 'b':222, 'c':3, 'd':444}
>>> di.get('c') #3
>>> di.get('e')

??你可指定“默認(rèn)值”侥祭，這樣將返回你指定的值而不是None。

>>> di.get('e','wobuzai') #'wibuzai'
>>> di.get('c','wobuzai')   #3

??通常茄厘，如果你試圖訪問(wèn)字典中沒(méi)有的項(xiàng)矮冬，將引發(fā)錯(cuò)誤。而使用get在訪問(wèn)字典中不存在的項(xiàng)時(shí)默認(rèn)返回None次哈，并且不會(huì)引發(fā)上述錯(cuò)誤胎署。

>>> d = {}
>>> print(d['name'])
    Traceback (most recent call last):
    File "<stdin>", line 1, in ?
    KeyError: 'name'

??而使用get不會(huì)這樣：

>>> print(d.get('name'))    #None

??如果字典包含指定的鍵， get的作用將與普通字典查找相同窑滞。

>>> d['name'] = 'Eric'
>>> d.get('name')   #'Eric'

(5) dict.items()

??d.items() -> a set-like object providing a view on D's items
??方法items返回一個(gè)包含所有字典項(xiàng)的列表迭代器琼牧，其中每個(gè)元素都為(key, value)的元組形式。字典項(xiàng)在列表中的排列順序不確定哀卫。

>>> di.items()
    #dict_items([('a', 111), ('b', 222), ('c', 3), ('d', 444)])

??然而巨坊，如果你要將字典項(xiàng)復(fù)制到列表中，可自己動(dòng)手做聊训。

>>> list(di.items())
    #[('a', 111), ('b', 222), ('c', 3), ('d', 444)]

??返回值屬于一種名為字典視圖的特殊類(lèi)型抱究，字典視圖可用于迭代。另外带斑，你還可確定其長(zhǎng)度以及對(duì)其執(zhí)行成員資格檢查鼓寺。

>>> it = di.items()
>>> len(it) #4
>>> ('a', 111) in it    #True

??視圖的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不復(fù)制，它們始終是底層字典的反映勋磕。當(dāng)?shù)讓幼值涞膬?nèi)容被修改時(shí)妈候，視圖呈現(xiàn)出來(lái)的是修改后的值。

>>> di['a'] = 99
>>> ('a', 111) in it        #False
>>> di['a'] = 0
>>> ('a', 0) in it  #True

(6) dict.keys()

??d.keys() -> a set-like object providing a view on D's keys
??方法keys返回一個(gè)字典視圖挂滓，其中包含指定字典中的鍵苦银。

>>> di.keys()
    #dict_keys(['a', 'b', 'c', 'd'])

(7) dict.values()

??d.values() -> an object providing a view on D's values
??方法values返回一個(gè)字典視圖，其中包含指定字典中的值。不同于方法keys幔虏，方法values返回的視圖可能包含重復(fù)的值纺念。

>>> di.values()
    #dict_values([99, 222, 3, 444])

(8) dict.pop()

??d.pop(k[,d]) -> v
??方法pop可用于獲取與指定鍵相關(guān)聯(lián)的值，并將該鍵-值對(duì)從字典中刪除想括。

>>> di.pop('c') #3
>>> di  # {'a': 99, 'b': 222, 'd': 444}
>>> di.pop()    #會(huì)不會(huì)像list,pop()一樣刪除最后一個(gè)項(xiàng)呢陷谱？
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#13>", line 1, in <module>
    di.pop()
TypeError: pop expected at least 1 arguments, got 0

(9) dict.popitem()

??d.popitem() -> (k, v)
??方法popitem類(lèi)似于list.pop，但list.pop彈出列表中的最后一個(gè)元素瑟蜈，而popitem隨機(jī)地彈出一個(gè)字典項(xiàng)烟逊，因?yàn)樽值漤?xiàng)的順序是不確定的，沒(méi)有“最后一個(gè)元素”的概念铺根。如果你要以高效地方式逐個(gè)刪除并處理所有字典項(xiàng)宪躯，這可能很有用，因?yàn)檫@樣無(wú)需先獲取鍵列表位迂。返回字典中被刪除的一項(xiàng)访雪。

>>> di.popitem()    #('d', 444)

??如果字典為空字典，則會(huì)拋出KeyError

>>> di2={}
>>> di2.popitem()
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#18>", line 1, in <module>
    di2.popitem()
KeyError: 'popitem(): dictionary is empty'

(10) dict.setdefault(…)

??d.setdefault(k[,d]) -> d.get(k,d), also set D[k]=d if k not in D
??方法setdefault有點(diǎn)像get囤官，因?yàn)樗搏@取與指定鍵相關(guān)聯(lián)的值冬阳，但除此之外，setdefault還在字典不包含指定的鍵時(shí)党饮，在字典中添加指定的鍵-值對(duì)肝陪。

>>> di = {'a': 99, 'b': 222}
>>> di.setdefault('a')  #99
>>> di.setdefault('e')  
>>> di  #{'a': 99, 'b': 222, 'e': None}
>>> di.setdefault('e')  
>>> di.setdefault('d',444)  #{'a': 111, 'b': 222, 'c': None, 'd': 444}

??類(lèi)似get，但是能改變字典刑顺。

>>> di.setdefault('a',666)  #111

??如你所見(jiàn)氯窍，指定的鍵不存在時(shí)，setdefault返回指定的值并相應(yīng)地更新字典蹲堂。如果指定的鍵存在狼讨，就返回其值，并保持字典不變柒竞。與get一樣政供，值是可選的；如果沒(méi)有指定朽基，默認(rèn)為None布隔。

(11) dict.update()

??d.update([E, ]**F) -> None. Update d from dict/iterable E and F.
If E is present and has a .keys() method, then does: for k in E: d[k] = E[k]
If E is present and lacks a .keys() method, then does: for k, v in E: d[k] = v
In either case, this is followed by: for k in F: d[k] = F[k]
??方法update使用一個(gè)字典中的項(xiàng)來(lái)更新另一個(gè)字典。

>>> di = {'a': 99, 'b': 222, 'e': None}
>>> x = {'a':123,'f':555}
>>> di.update(x)
>>> di  #{'a': 123, 'b': 222, 'e': None, 'f': 555}

??對(duì)于通過(guò)參數(shù)提供的字典稼虎，將其項(xiàng)添加到當(dāng)前字典中衅檀。如果當(dāng)前字典包含鍵相同的項(xiàng)，就替換它霎俩。
??可像調(diào)用本章前面討論的函數(shù)dict（類(lèi)型構(gòu)造函數(shù)）那樣調(diào)用方法update哀军。這意味著調(diào)用update時(shí)沉眶，可向它提供一個(gè)映射、一個(gè)由鍵?值對(duì)組成的序列（或其他可迭代對(duì)象）或關(guān)鍵字參數(shù)杉适。

7. 字典和列表的區(qū)別

dict的特點(diǎn)：

1. 查找和插入的速度極快谎倔，不會(huì)隨著key的增加而變慢。
2. 需要占用大量?jī)?nèi)存淘衙，內(nèi)存浪費(fèi)多传藏。

List的特點(diǎn)是：

1. 查找和插入時(shí)間隨著元素的增加而增加。
2. 占用空間小彤守，浪費(fèi)內(nèi)存很少。
   所以哭靖，dict是使用空間換取時(shí)間具垫。

8. 可變，不可變

??可變试幽，不可變：就在id不變的情況下筝蚕，增值，改值

id()      # 每個(gè)對(duì)象有唯一的 id

??如何區(qū)分一個(gè)對(duì)象铺坞，是否 可變

hash()    # 成一個(gè) 唯一的哈希值起宽。

??如果不能被hash，就說(shuō)明這對(duì)象是可變的