【Python】一文带你掌握数据容器之集合,字典

简介: 【Python】一文带你掌握数据容器之集合,字典

目录:

一、集合

思考:我们目前接触到了列表、元组、字符串三个数据容器了。基本满足大多数的使用场景为何又需要学习新的集合类型呢?

通过特性来分析:

(1)列表可修改、支持重复元素且有序

(2)元组、字符串不可修改、支持重复元素且有序

大家有没有看出一些局限?

局限就在于:它们都支持重复元素

如果场景需要对内容做去重处理,列表、元组、字符串就不方便了

而集合,最主要的特点就是:不支持元组的重复(自带去重功能)、并且内容无序


1.集合的定义

基本语法:

1. # 定义集合字面量
2. {元素,元素,......,元素}
3. 
4. # 定义集合变量
5. 变量名称 = {元素,元素,......,元素}
6. 
7. # 定义空集合
8. 变量名称 = set()

和列表、元组、字符串等定义基本相同:

列表使用[  ]

元组使用( )

字符串使用"  "

集合使用{  }


2.集合的常用操作

首先,因为集合是无序的,所以集合不支持:下标索引访问但是集合和列表一样,是允许修改的,所以我们来看看集合的修改方法

编号 操作 作用
1 集合.add(元素) 集合内添加一个元素
2 集合remove(元素) 移除集合内指定的元素
3 集合.pop() 从集合中随机取出一个元素
4 集合.clear() 将集合清空
5 集合1.difference(集合2) 得到一个新集合,内含2个集合的差集原有的2个集合内容不变
6 集合1.differenceupdate(集合2) 在集合1中,删除集合2中存在的元素集合1被修改,集合2不变
7 集合1.union(集合2) 得到1个新集合,内含2个集合的全部元素原有的2个集合内容不变
8 len(集合) 得到一个整数,记录了集合的元素数量
(1)添加新元素

语法:集合.add(元素)将指定元素,添加到集合内

结果:集合本身被修改,添加了新元素

my_set = {"Hello", "World"}
my_set.add("bite")
print(my_set)  # 结果:{'World', 'bite', 'Hello'}(顺序可能会变)
(2) 移除元素

语法:集合.remove(元素),将指定元素,从集合内移除

结果:集合本身被修改,移除了元素

my_set = {"Hello", "World"}
my_set.remove("World")
print(my_set)  # 结果:{'Hello'}
(3) 从集合中随机取出元素

语法:集合.pop(),功能,从集合中随机取出一个元素

结果:会得到一个元素的结果。同时集合本身被修改,元素被移除

my_set = {"Hello", "World"}
element = my_set.pop()
print(my_set)  # 结果:{'Hello'}
print(element)  # 结果:World
(4) 清空集合

语法:集合.clear(),功能,清空集合

结果:集合本身被清空

my_set = {"Hello", "World"}
my_set.clear()
print(my_set)  # 结果:set()
(5)取出2个集合的差集

语法:集合1.difference(集合2),功能: 取出集合1和集合2的差集 (集合1有而集合2没有的)

结果:得到一个新集合,集合1和集合2不变

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {1, 5, 6}
set3 = set1.difference(set2)
print(set3)  # 结果:{2, 3}
print(set2)  # 结果:{1, 5, 6}
print(set1)  # 结果:{1, 2, 3}
(6) 消除2个集合的差集

语法:集合1.difference_update(集合2)

功能:对比集合1和集合2,在集合1内,删除和集合2相同的元素

结果:集合1被修改,集合2不变

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {1, 5, 6}
set1.difference_update(set2)
print(set1)  # 结果:{2, 3}
print(set2)  # 结果:{1, 5, 6}
(7) 2个集合合并

语法:集合1.union(集合2)

功能:将集合1和集合2组合成新集合

结果: 得到新集合,集合1和集合2不变

set1 = {1, 2, 3}
set2 = {1, 5, 6}
set3 = set1.union(set2)
print(set3)  # 结果:{1, 2, 3, 5, 6}
print(set1)  # 结果:{1, 2, 3}
print(set2)  # 结果:{1, 5, 6}

二、字典

思考:老师有一份名单,记录了学生的姓名和考试总成绩,现在需要将其通过Python录入至程序中,并可以通过学生姓名检索学生的成绩,由此引入了字典,使用字典可以用key取出 Value的操作


1.字典的定义

字典的定义,同样使用{ },不过存储的元素是一个个的 : 键值对,如下语法:

# 定义字典字面量
{key: value, key: value, ......, key: value}
# 定义字典变量
 my_dict = {key: value, key: value, ......, key: valuel}
# 定义空字典
my_dict = {}    # 空字典定义方式1
my_dict = dict()  # 空字典定义方式2


注意: 字典内Key不允许重复,重复添加等同于覆盖原有数据


# 定义重复Key的宇典
my_dict1 = {"王力鸿": 99,"王力鸿": 88,"林俊节": 77}
print(f"重复key的字典的内容是:{my_dict1}")
# 结果:重复key的字典的内容是:{'王力鸿':88,林俊节':77}

2.字典数据的获取

字典同集合一样,不可以使用下标索升

但是字典可以通过Key值来取得对应的Value

# 语法,字典[Key]可以取到对应的value
stu_score = {"李四": 99, "张三": 88,"王二麻子": 77}
print(stu_score["李四"])   # 结果:99
print(stu_score["张三"])   # 结果:88
print(stu_score["王二麻子"])  # 结果:77

3.字典的嵌套

字典的Key和Value可以是任意数据类型(Key不可为字典)

那么,就表明,字典是可以嵌套的

需求如下: 记录学生各科的考试信息

stu_score_dict = {
    "王力鸿": {
        "语文": 77,
        "数学": 66,
        "英语": 33
    }, "周杰轮": {
        "语文": 88,
        "数学": 86,
        "英语": 55
    }, "林俊节": {
        "语文": 99,
        "数学": 96,
        "英语": 66
    }
}
print(f"学生的考试信息是:{stu_score_dict}")
# 结果:学生的考试信息是:{'王力鸿': {'语文': 77, '数学': 66, '英语': 33}, '周杰轮': {'语文': 88, '数学': 86, '英语': 55}, '林俊节': {'语文': 99, '数学': 96, '英语': 66}}

从嵌套字典中获取数据:

score = stu_score_dict["周杰轮"]["语文"]
print(f"周杰轮的语文分数是:{score}")
# 结果:周杰轮的语文分数是:88

4.字典的常用操作

编号 操作 作用
1 字典[Key] 获取指定Key对应的Value值
2 字典[Key]= Value 添加或更新键值对
3 字典.pop(Key) 取出Key对应的Value并在字典内删除此Key的键值对
4 字典.clear() 清空字典
5 字典.keys() 获取字典的全部Key,可用于for循环遍历字典
6 len(字典) 计算字典内的元素数量
(1)新增元素

语法:字典[Key] =Value,结果:字典被修改,新增了元素

my_dict1 = {"王力鸿": 88, "林俊节": 77}
# 新增,张学油的考试成绩
my_dict1['张学油'] = 66
print(my_dict1)
# 结果:{'王力鸿': 88, '林俊节': 77, '张学油': 66}
(2)更新元素

语法:字典[Key]=Value,结果:字典被修改,元素被更新

注意: 字典Key不可以重复,所以对已存在的Key执行上述操作,就是更新Value值

my_dict1 = {"王力鸿": 88, "林俊节": 77}
my_dict1['王力鸿'] = 66
print(my_dict1)
# 结果:{'王力鸿': 66, '林俊节': 77}
(3)删除元素

语法: 字典.pop(Key),结果:获得指定Key的Value,同时字典被修改,指定Key的数据被删除

my_dict1 = {"王力鸿": 88, "林俊节": 77}
value = my_dict1.pop("王力鸿")
print(value)   # 结果:88
print(my_dict1)  # 结果:{'林俊节': 77}
(4)清空字典

语法:字典.clear(),结果:字典被修改,元素被清空

my_dict1 = {"王力鸿": 88, "林俊节": 77}
my_dict1.clear()
print(my_dict1)
# 结果:{}
(5)获取字典的全部Key

语法:字典.keys(),可用于for循环遍历字典

# 获取全部的key
my_dict = {"周杰轮": 99, "王力鸿": 88, "林俊节": 77}
keys = my_dict.keys()
print(f"字典的全部keys是:{keys}")  # 结果:字典的全部keys是:dict_keys(['周杰轮', '王力鸿', '林俊节'])
# 遍历字典
# 方式一:通过获取到全部的key来完成遍历
for key in keys:
    print(f"字典的key是:{key}")
    print(f"字典的value是: {my_dict[key]}")
# 方式二:直接对字典进行for循环,每一次循环都是直接得到key
for key in my_dict:
    print(f"字典的key是:{key}")
    print(f"字典的value是: {my_dict[key]}")

5.字典的特点

经过上述对字典的学习,可以总结出字典有如下特点:

(1)可以容纳多个数据

(2)可以容纳不同类型的数据

(3)每一份数据是KeyValue键值对

(4)可以通过Key获取到Value,Key不可重复 (重复会覆盖)

(5)不支持下标索引

(6)可以修改(增加或删除更新元素等)

(7)支持for循环,不支持while循环


本次内容就到此啦,欢迎评论区或者私信交流,觉得笔者写的还可以,或者自己有些许收获的,麻烦铁汁们动动小手,给俺来个一键三连,万分感谢 !  


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