一、散列类型

散列类型用来表示无序集合。

1. 集合

python 中集合(set)类型与数学中的集合类型一致,用来表示无序不重复元素的集合。

1.1 集合定义

集合使用一对大括号 {} 进行定义,元素直接使用逗号隔开。集合中的元素必须是不可变类型。

a = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
b = {1,2,'a',('a',),1.5}      # 集合中元素必须是不可变类型

print('a的类型为:', type(a))    # a的类型为: <class 'set'>
print('b的类型为:', type(b))    # b的类型为: <class 'set'>

a 的类型为: <class 'set'>
b 的类型为: <class 'set'>

{[1,2,3],(1,2,3)}

TypeError Traceback (most recent call last)

in
----> 1 {[1,2,3],(1,2,3)}

TypeError: unhashable type: 'list'
注意空集合的定义方式是 set()

a = set()                      # 空集合
# 注a = {} 是空字典
print(a)

set()

1.2 集合的常用操作

1.2.1 添加元素

集合添加元素常用函数有两个:addupdate

set.add(obj),向集合中添加元素 obj,如果集合中不存在则添加

s = {1,2}
s.add(1)
print(s)

{1, 2}

s.add(3)
print(s)

{1, 2, 3}
set.update(iterable),向集合中添加多个元素,如何集合中不存在则添加

s = {1,2}
s.update({2,3})
print(s)

{1, 2, 3}

s.update([3,4])
print(s)

{1, 2, 3, 4}

1.2.2 删除元素

remove(item)

set.remove(ele),从集合中删除元素 ele,如果不存在则抛出异常。

# remove
set_ = {1, 2, 3}
set_.remove(2)
print(set_)


# 输出结果
{1, 3}

clear()

移除集合中的所有元素

# remove
set_ = {1, 2, 3}
print(set_)
set_.clear()
print(set_)


# 输出结果
{1, 2, 3}
set() 

pop()

set.pop() 随机删除并返回集合中的一个元素,如果集合中元素为空则抛出异常。

set.pop()是随机删除集合中的一个元素,只当集合元素是字符串类型时,并且在脚本运行(CMD)时才会随机删除,在交互式环境(IDE)中是保持删除左边第一个元素的。如果集合元素是其他数据类型时,是删除左边第一个元素的。

# pop
a = {1, 2, 3, 4}
print(a.pop())
print(a.pop())
print(a)


# 输出结果
1
2
{3, 4}
1.2.3集合常见方法

difference()

从源集合中找出目标集合中没有的元素集合

# difference
a = {1, 2, 3, 4}
b = {2, 3, 5}
print(a.difference(b))


# 输出结果
{1, 4}

unio()

返回两个集合的并集

# union
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
print(set1.union(set2))


# 输出结果
{1, 2, 3, 4, 5}

intersection()

返回两个集合的交集

# intersection
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {3, 4, 5}
print(set1.intersection(set2))


# 输出结果
{3}

issubset()

判断指定集合是否为子集

# issubset
set1 = {1, 2}
set2 = {1, 2, 3}
print(set1.issubset(set2))


# 输出结果
True

issuperset()

判断指定集合是否为超集

# issuperset
set1 = {1, 2, 3}
set2 = {1, 2}
print(set1.issuperset(set2))


# 输出结果
True
1.2.4 集合运算
数学符号python 运算符含义定义
&交集一般地,由所有属于 A 且属于 B 的元素所组成的集合叫做 AB 的交集。
|并集一般地,由所有属于集合 A 或属于集合 B 的元素所组成的集合,叫做 AB 的并集
-或\-相对补集/差集A-B,取在 A 集合但不在 B 集合的项
^对称差集/反交集A^B,取只在 A 集合和只在 B 集合的项,去掉两者交集项
交集

取既属于集合 A 和又属于集合 B 的项组成的集合叫做 AB 的交集

s1 = {1,2,3}
s2 = {2,3,4}
s = s1 & s2
print(s)

{2, 3}

并集

集合 A 和集合 B 的所有元素组成的集合称为集合 A 与集合 B 的并集

s1 = {1,2,3}
s2 = {2,3,4}
s = s1|s2
print(s)

{1, 2, 3, 4}

补集

取在集合 A 中不在集合 B 中的项组成的集合称为 A 相对 B 的补集

s1 = {1,2,3}
s2 = {2,3,4}
s = s1-s2
print(s)

{1}

对称差集

取不在集合 AB 交集里的元素组成的集合称为对称差集,也叫反交集

s1 = {1,2,3}
s2 = {2,3,4}
s = s1^s2
print(s)

{1, 4}

1.3 集合去重

集合具有天生去重的性质,因此可以利用它来去除序列中的重复元素

ls = [1,1,2,3,4,4,3,2,5]
ls = list(set(ls))
print(ls)

[1, 2, 3, 4, 5]

  set('aabbcc')

{'a', 'b', 'c'}

2. 字典

因为集合无序,因此不能很便捷的获取特定元素。利用集合元素不重复的特性,使集合中的元素映射值组成键值对,再通过键来获取对应的值。

2.1 字典的定义

python 中的字典(dict)数据类型就是键值对的集合,使用一对大括号进行定义,键值对之间使用逗号隔开,键和值使用冒号分割。

  • 字典在 Python 里面是非常重要的数据类型,而且很常用
  • 字典中的键必须是不可变数据类型,且不会重复,值可以使任意数据类型。
  • 字典由键和对应值成对组成,字典中所有的键值对放在 { } 中间,每一对键值之间用逗号分开
a = {}                      # 空字典
b = {
    1: 2,                   # key:数字;value:数字
    2: 'hello',             # key:数字;value:字符串
    ('k1',): 'v1',          # key:元祖;value:字符串
    'k2': [1, 2, 3],        # key:字符串;value:列表
    'k3': ('a', 'b', 'c'),  # key:字符串;value:元祖
    'k4': {                 # key:字符串;value:字典
        'name': 'feifei',
        'age': '18'
    }
}

print('a的类型为:', type(a))    # a的类型为: <class 'dict'>
print('b的类型为:', type(b))    # b的类型为: <class 'dict'>

a 的类型为: <class 'dict'>
b 的类型为: <class 'dict'>

2.2 字典的索引

字典通过键值对中的键作为索引来获取对应的值。字典中的键是无序的。

d = {1:2, 'key': 'value'}
print(d[1])

2

  print(d['key'])

value
这种方式很好的将键和值联系起来,就像查字典一样。

有两种方式

  • 通过索引 [ key ]
  • 通过 .get(key) 方法
book = {
    'title': 'Python 入门基础',
    'author': '张三',
    'press': '机械工业出版社'
}

print(book["title"])
print(book["author"])
print(book.get("press"))
print(book.get("a")) 
Python 入门基础
张三
机械工业出版社
None
---------------------------------------------------------------------------
KeyError                                  Traceback (most recent call last)
~\AppData\Local\Temp/ipykernel_14548/1462041223.py in <module>
      9 print(book.get("press"))
     10 print(book.get("a"))
---> 11 print(book["a"])

KeyError: 'a'

两种方式有啥区别?

  • .get(key) 当 key 不存在的时候会返回 None
  • [ key ] 如果 key 不存在则会报错 KeyError: 'authors'

2.3 字典的常用操作

2.3.1 增加元素

字典可以直接利用 key 索引赋值的方式进行添加元素,如果 key 存在则修改字典

d = {'name': 'xinlan'}
d['age'] = 18
print(d)

{'name': 'xinlan', 'age': 18}
dict.update(new_dict),将 new_dict 合并进 dict 中。

d = {'name': 'xinlan'}
n_d = {'age':18, 'sex':'男'}
d.update(n_d)
print(d)

{'name': 'xinlan', 'age': 18, 'sex': '男'}

d.update({'sex': '女','height': 170})  # 当有重复key的时候会覆盖原值
print(d)

{'name': 'xinlan', 'age': 18, 'sex': '女', 'height': 170}

2.3.2 修改元素

直接通过 key 索引赋值的方式可以对字典进行修改,如果 key 不存在则添加

d = {'name': 'xinlan'}
d['name'] = 'XinLan'
print(d)

{'name': 'XinLan'}

2.3.3 删除元素

dict.pop(key[,d]),删除指定的 key 对应的值并返回该值,如果 key 不存在则返回 d,如果没有给定 d,则抛出异常

d = {'name': 'xinlan','age': 18}
d.pop('age')

18

print(d)

{'name': 'xinlan'}
d.pop('age')

dict.popitem(),返回并删除字典中的最后一对键和值。如果字典已经为空,却调用了此方法,就报出 KeyError 异常。

Help on built-in function popitem:

popitem() method of builtins.dict instance
    Remove and return a (key, value) pair as a 2-tuple.
    
    Pairs are returned in LIFO (last-in, first-out) order.
    Raises KeyError if the dict is empty.
d = {'name': 'Felix','age': 18}
d.popitem()

('age', 18)

2.3.4 查询元素

通过 key 索引可以直接获取 key 对应的值,如果 key 不存在则抛出异常。

d = {1:2, 'key': 'value'}
print(d[1])

2

  d['name']

KeyError Traceback (most recent call last)

in
----> 1 d['name']

KeyError: 'name'
dict.get(key,default=None),获取 key 对应的 value 如果不存在返回 default------“安全返回”

d = {1:2, 'key': 'value'}
d.get(1)

2

  d.get('name',0)

0

2.4常见函数

len

获取字典中键值对的数量

# len
var = {'a': 'A', 'b': 'B', 'c': 'C'}
print(len(var))


# 输出结果
3

list

返回包含该字典中所有键的列表

# list
book = {
    'title': 'Python 入门基础',
    'author': '张三',
    'press': '机械工业出版社'
}
print(list(book))


# 输出结果
['title', 'author', 'press']
  • 这个返回结果是无序的
  • tuple() 一样也可以这样哦,返回的是键组成的元组

sorted

返回包含该字典中所有键的有序列表

# sorted
book = {
    'title': 'Python 入门基础',
    'author': '张三',
    'press': '机械工业出版社'
}
print(sorted(book))


# 输出结果
['author', 'press', 'title']

补充

def takeSecond(elem):
    print(elem[1])
    return elem[1]


random = [(2, 2), (3, 4), (4, 1), (1, 3)]

random.sort(key=takeSecond )

print('djsk', random)
# 这就是key参数的作用,传入了key参数的sort()函数对li中的每个子元素(2, 2), (3, 4), (4, 1), (1, 3)都执行了fun()函数,
# 返回它们的第1个数,分别为2,4,1,3。然后再排序得到1,2,3,4。使的出的结果对本来的li进行排序最后就得到了[(4, 1), (2, 2), (1, 3), (3, 4)]。

2.5 dict() 创建字典对象详解

dict是一个类,而不是函数,有四种传参方式,下面将一一举例

  • 创建空字典
# 创建空字典
dict1 = dict()
print(dict1)


# 输出结果
{}
  • 通过 iterable 创建字典
# 传递 list 来创建字典
mid = [("a", 1), ("b", 2)]
dict2 = dict(mid)
print(dict2)


# 输出结果
{'a': 1, 'b': 2}

iterable 的详解:https://www.cnblogs.com/poloyy/p/14658433.html

  • 通过关键字参数创建字典
# 传递关键字参数来创建字典
dict3 = dict(name="yy", age=24)
print(dict3)


# 输出结果
{'name': 'yy', 'age': 24}
  • 通过另一个字典对象创建字典
mid = {"title": [1, 2, 3]}
# 相当于浅拷贝
dict4 = dict(mid)

print(dict4)
print(id(mid), id(dict4))

mid["name"] = "test"
mid["title"][1] = 1

print(mid, dict4)


# 输出结果
{'title': [1, 2, 3]}
4498981760 4500413824
{'title': [1, 1, 3], 'name': 'test'} {'title': [1, 1, 3]}

这种传参方式相当于浅拷贝,新的字典对象和旧的字典对象并不指向同一个对象引用

假设直接用赋值的方式,因为字典是可变对象,所以新旧字典对象都会指向同一个对象引用

dict1 = {1: 1}
dict2 = dict1
print(id(dict1), id(dict2))


# 输出结果
4355281792 4355281792

所以,当想复制一个新的字典对象但是又不想指向同一个对象引用的话,最好还是使用 dict() 的方式

五,其他类型

1. 布尔型

条件表达式的运算结果返回布尔型(bool),布尔型数据只有两个,TrueFalse 表示

  True

True

  False  # 注意首字母大写

False

1.1 比较运算符

运算符描述实例
==等于-比较对象是否相等print(a==b) # False
is等于-比较对象的内存地址是否相同print(a is b)
!=不等于print(a!=b) # True
>大于print(a>b) # False
<小于print(a<b) # True
>=大于等于print(a>=b) # False
<=小于等于print(a<=b) # True

比较运算符运算后的结果是布尔型

a = 1
b = 2
a == b

False

  a = 300
  b = 300
  a is b

False

  a == b

True

1.2 成员运算符

运算符描述实例
in如果在指定的序列中找到值返回 True,否则 FalseL = [1, 2, 3, 4, 5] a = 3 print(a in L) # True
not in如果在指定的序列中没有找到值返回 True,否则 Falseprint(a not in L) # False
ls = [1,2,3,4,5]
1 in ls

True

s = ['abcdefg']
'a' in s

False

t = (1,2,3)
4 in t

False

d = {'name': 'Felix','age':18}
'name' in d

True

st = {1,2,3}
1 in st

True

1.3 布尔型运算

布尔型数据可以和数值类型数据进行数学计算,这时 True 表示整数·1, False 表示整数 0

  True + 1

2

  False + 1

1

1.4 布尔类型转换

任意数据都可以通过函数 bool 转换成布尔型。

在 python 中,None, 0(整数),0.0(浮点数),0.0+0.0j(复数),""(空字符串),空列表,空元组,空字典,空集合的布尔值都为 False,其他数值为 True

print(bool(0))
print(bool(0.0))
print(bool(0.0+0.0j))
print(bool(''))
print(bool([]))
print(bool(()))
print(bool({}))
print(bool(set()))
print(bool(None))

False
False
False
False
False
False
False
False
False

1.2 逻辑运算符

运算符描述实例
and与,如果 x 为 False,x and y 返回 x 的值,否则返回 y 的值print(a and b) # True
or或,如果 x 为 True,x or y 返回 x 的值,否则返回 y 的值print(a or b) # True
not非,如果 x 为 True,返回 False,反之,返回 Trueprint(not a) # False

逻辑运算符两边的表达式不是布尔型时,在运算前会转换为布尔型。

  True and True

True

  True and False

False

  0 and 1 # 短路

0

  1 and 2 

2

  True or False

True

  False or False

False

  1 or 0  # 短路

1

  0 or ''  # 短路

''

2. None

None 是 python 中的特殊数据类型,它的值就是它本身 None,表示空,表示不存在。

  print(None) # 注意首字母大写

None

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