Python 中的字典（dictionary）和集合（set）是两个非常常用的数据结构，它们提供了高效的数据存储和检索功能。本文将详细介绍 Python 字典和集合的用法，包括创建、添加、删除、检索等操作，并提供代码实例说明。
Python 字典（Dictionary）
字典是一种无序的数据结构，用键值对（key-value pairs）存储数据，其中键必须是唯一的，而值则可以是任意类型的对象。字典的创建和操作如下：
创建字典
# 创建空字典
my_dict = {
}
# 创建带有初始键值对的字典
my_dict = {
'name': 'John', 'age': 30, 'city': 'New York'}
# 使用 dict() 函数创建字典
my_dict = dict(name='Mary', age=25, city='Paris')
添加和修改元素
# 添加新的键值对
my_dict['email'] = 'john@example.com'
# 修改已有键的值
my_dict['age'] = 32
删除元素
# 删除指定键的键值对
del my_dict['city']
# 清空字典
my_dict.clear()
# 删除字典
del my_dict
获取元素
# 获取指定键的值
name = my_dict['name']
# 使用 get() 方法获取值，避免 KeyError
age = my_dict.get('age', 0) # 如果键不存在，返回默认值 0
遍历字典
# 遍历所有键值对
for key, value in my_dict.items():
print(key, value)
# 遍历所有键
for key in my_dict.keys():
print(key)
# 遍历所有值
for value in my_dict.values():
print(value)
Python 集合（Set）
集合是一种无序、不重复的数据结构，用于存储唯一的元素。集合提供了高效的成员检测操作。以下是集合的用法：
创建集合
# 创建空集合
my_set = set()
# 创建带有初始元素的集合
my_set = {
1, 2, 3, 4, 5}
# 使用 set() 函数从列表或元组创建集合
my_set = set([1, 2, 3, 4, 5])
添加和删除元素
# 添加单个元素
my_set.add(6)
# 添加多个元素
my_set.update([7, 8, 9])
# 删除指定元素
my_set.remove(3)
# 删除集合中的任意元素
my_set.pop()
集合运算
# 求并集
union_set = set1 | set2
# 求交集
intersection_set = set1 & set2
# 求差集
difference_set = set1 - set2
# 求对称差集
symmetric_difference_set = set1 ^ set2
成员检测
# 检查元素是否存在
if 1 in my_set:
print("1 is in the set")
遍历集合
# 遍历集合中的所有元素
for item in my_set:
print(item)
高级应用
除了基本操作外，字典和集合还可以通过一些高级技巧进行操作，让代码更加简洁和高效。
字典推导式（Dictionary Comprehension）
字典推导式是一种快速创建字典的方法，类似于列表推导式。它可以根据一定的规则快速生成字典。
# 生成一个字典，键为 1 到 5，值为键的平方
my_dict = {
x: x**2 for x in range(1, 6)}
集合推导式（Set Comprehension）
集合推导式与字典推导式类似，可以快速生成集合。
# 生成一个集合，包含 1 到 5 的平方
my_set = {
x**2 for x in range(1, 6)}
使用 zip() 函数创建字典
zip() 函数可以将两个序列合并成一个字典。
keys = ['a', 'b', 'c']
values = [1, 2, 3]
my_dict = dict(zip(keys, values))
使用 set() 去重
set() 函数可以用来去除列表中的重复元素，快速生成不重复的集合。
my_list = [1, 2, 2, 3, 4, 4, 5]
unique_set = set(my_list)
使用 defaultdict
defaultdict 是 collections 模块提供的一种字典子类，它可以指定默认值类型，当访问不存在的键时不会引发 KeyError。
from collections import defaultdict
my_dict = defaultdict(int) # 默认值类型为 int
my_dict['a'] += 1 # 此时 'a' 键的默认值为 0，执行加法操作不会出错
总结
在本文中，我们详细介绍了 Python 中字典（Dictionary）和集合（Set）的用法。字典是一种键值对存储数据的无序数据结构，而集合则是一种无序且元素唯一的数据结构。以下是本文的总结要点：
字典（Dictionary）：
- 可以使用花括号
{}或dict()函数创建字典。 - 字典中的键必须是唯一的，而值可以是任意类型的对象。
- 可以通过键来添加、修改、删除和获取字典中的元素。
- 提供了多种遍历字典的方式，如遍历所有键值对、所有键或所有值。
- 可以使用花括号
集合（Set）：
- 可以使用花括号
{}或set()函数创建集合。 - 集合中的元素是唯一的，不重复。
- 可以添加、删除和检查集合中的元素，也可以进行集合运算如并集、交集、差集和对称差集。
- 集合提供了高效的成员检测操作，可以快速判断一个元素是否存在于集合中。
- 可以使用花括号
此外，我们还介绍了一些字典和集合的高级应用技巧，包括推导式、zip() 函数、使用 set() 去重以及 defaultdict 的使用方法。这些技巧可以帮助简化代码，并提高代码的执行效率。
通过学习和掌握字典和集合的用法，可以让你更加熟练地处理 Python 中的数据，并编写出更加简洁、高效的程序。希望本文能对你有所帮助！
