盘点Python编程中dict和set常用用法

Karen110
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一、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。

例 : 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]

定义一个名字,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。

例:

d = {'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85}
print(d['Michael'])

盘点Python编程中dict和set常用用法

1. 为什么dict查找速度这么快?

dict就是在字典的索引表里(比如部首表)查这个字对应的页码,然后直接翻到该页,找到这个字。无论找哪个字,这种查找速度都非常快,不会随着字典大小的增加而变慢。

把数据放入dict的方法,除了初始化时指定外,还可以通过key放入:


d['Adam'] = 67
print(d['Adam'])

盘点Python编程中dict和set常用用法

由于一个key只能对应一个value,所以,多次对一个key放入value,后面的值会把前面的值冲掉:


d['Jack'] = 90
d['Jack'] = 88
print(d['Jack']) #多次对一个key放入value,后面的值会把前面的值冲掉:显示后面修改的值

盘点Python编程中dict和set常用用法

如果key不存在,dict就会报错:

print( d['Thomas'])

盘点Python编程中dict和set常用用法

2. 避免key不存在的错误,有两种办法。

2.1. 是通过in判断key是否存在

print('Thomas' in d)

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2.2. 是通过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')
print(d.get('Thomas', -1))

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注:

返回None的时候Python的交互式命令行不显示结果。

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')
print(d)

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3. 和list比较,dict有以下几个特点:

  1. 查找和插入的速度极快,不会随着key的增加而增加;

  2. 需要占用大量的内存,内存浪费多。而list相反:

  3. 查找和插入的时间随着元素的增加而增加;

  4. 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。

二、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。

要创建一个set,需要提供一个list作为输入集合:


s = set([1, 2, 3])
print(s)

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传入的参数[1, 2, 3]是一个list,而显示的{1, 2, 3}只是告诉这个set内部有1,2,3这3个元素,显示的顺序也不表示set是有序的。。

重复元素在set中自动被过滤:


s = set([1, 1, 2, 2, 3, 3])
print(s)

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通过add(key)方法可以添加元素到set中,可以重复添加,但不会有效果:

s.add(4)
 s{1, 2, 3, 4}

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通过remove(key)方法可以删除元素:

s.remove(2)
print(s)

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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:


s1 = set([1, 2, 3])
s2 = set([2, 3, 4])
print(s1 & s2)

print(s1 | s2)

盘点Python编程中dict和set常用用法

set和dict的区别

仅在于没有存储对应的value,但是,set的原理和dict一样,所以,同样不可以放入可变对象,因为无法判断两个可变对象是否相等,也就无法保证set内部“不会有重复元素”。试试把list放入set,看看是否会报错。

三、再议不可变对象

str是不变对象,而list是可变对象。对于可变对象,比如list,对list进行操作,list内部的内容是会变化的。

例:


a = ['c', 'b', 'a']
a.sort() # a['a', 'b', 'c']
print(a)

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而对于不可变对象,比如str,对str进行操作呢:


a = 'abc'
b = a.replace('a', 'A')
print(b)
print(a)

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注:

对于不变对象来说,调用对象自身的任意方法,也不会改变该对象自身的内容。相反,这些方法会创建新的对象并返回,这样,就保证了不可变对象本身永远是不可变的。

四、总结

本文基于Python基础,介绍了如何去使用dict和set, 使用key-value存储结构的dict在Python中非常有用,选择不可变对象作为key很重要,最常用的key是字符串。

通过一个模块一个模块的讲解,案例的分析,在实际案例中需要注意的点,遇到的难点,提供详细的讲解方案。

使用JavaScript语言,能够读者更好的理解,希望能够帮助你更好的学习。

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