dict
Python内置了字典，dict全程dictionary，在其他语言中也称为map，使用 键—值（key-value）储存，具有极快的查找速度。
举个例子，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：
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1
2
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>>> name
=
[
'xiaoming'
,
'xiaohong'
,
'xiaolan'
]
>>> scores
=
[
90
,
75
,
59
]
|
给定一个名字，要查找对应的成绩，就要在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。用python写一个dict如下：
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1
2
3
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>>> d
=
{
'xiaoming'
:
90
,
'xiaohong'
:
75
,
'xiaolan'
:
59
}
>>> d[
'xiaolan'
]
59
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为什么dict查找速度这么快？因为dict的实现原理和查字典一样的。假设字典包含了1万个汉字，我们要查某一个字，一个办法是把字典从第一页忘往后翻，
直到找到我们想要的字为止，这种方法就是在list中查找元素的方法，list越大，查找越慢。
第二种方法是现在字典的索引表里查找这个字对应的页码，然后直接翻到该页，找到该字。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。
dict 就是第二种实现方式，给定一个字，比如 ‘xiaoming’，dict 在内部就可以直接计算出 xiaoming 对应的存放成绩的 ‘页码’，也就是 90 这个数字的存放
地址，直接取出来，所以速度非常快。
这种key-value存储方式，在放进去的时候，必须根据可以算出value的存放位置，这样，取的时候才能根据key直接拿到value。
把数据放入dict的方法，除了初始化化时指定外，换可以通过key放入：
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1
2
3
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>>> d[
'xiaosan'
]
=
66
>>> d[
'xiaosan'
]
66
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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：
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1
2
3
4
5
6
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>>> d[
'GG'
]
=
90
>>> d[
'GG'
]
90
>>> d[
'GG'
]
=
88
>>> d[
'GG'
]
88
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如果key不存在，dict就会报错：
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1
2
3
4
5
|
>>> d[
'LL'
]
Traceback (most recent call last):
File
"<pyshell#11>"
, line
1
,
in
<module>
d[
'LL'
]
KeyError:
'LL'
|
要避免key不存在的错误，有两种办法，一是通过 in 判断key 是否存在：
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1
2
|
>>>
'LL'
in
d
False
|
二是通过dict提供的get方法，如果key不存在，可以返回None，或者自己指定value：
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1
2
3
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>>> d.get(
'LL'
)
>>> d.get(
'LL'
,
0
)
0
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注意：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，对用的vaule也会从的dict中删除：
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1
2
3
4
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>>> d.pop(
'GG'
)
88
>>> d
{
'xiaosan'
:
66
,
'xiaohong'
:
75
,
'xiaoming'
:
90
,
'xiaolan'
:
59
}
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注意：dict内部的存放顺序和key的存放顺序是没有关系的。
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：
1.查找和插入的时间随着元素的增加而增加；
2.占用空间小，浪费内存很少。
所以 dict 是一种用空间来换时间的一种方法。
dict可以用在需要高速查找的很多地方，在python代码中几乎无处不在，正确使用dict非常重要，需要牢记的第一条就是dict的key必须是不可变对象。
只是因为dict根据key来计算value的存储位置，如果每次计算相同的key得出的结果不同，那dict内部就完全混乱了。这个通过key计算位置的算法称为哈希算法（Hash）
要确保hash的真确性，作为key的对象就不能改变。在python中，字符串、整数等都是不可变的，因此，可以放心的作为key。而list是可变的，就不能作为key：
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1
2
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>>> key
=
[
1
,
2
,
3
]
>>> d[key]
=
'a lsit'
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1
2
3
4
|
Traceback (most recent call last):
File
"<pyshell#18>"
, line
1
,
in
<module>
d[key]
=
'a lsit'
TypeError: unhashable
type
:
'list'
|
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1
2
3
4
|
>>> key
=
(
1
,
2
,
3
)
>>> d[key]
=
'a tuple'
>>> d[key]
'a tuple'
|
|
1
2
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>>> d[key]
=
'1'
,
'2'
,
'3'
>>> d[key[
1
]]
|
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1
2
3
4
|
Traceback (most recent call last):
File
"<pyshell#25>"
, line
1
,
in
<module>
d[key[
1
]]
KeyError:
2
|
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1
2
3
|
>>> d[key](
'1'
,
'2'
,
'3'
)
>>> d
{(
1
,
2
,
3
): (
'1'
,
'2'
,
'3'
),
'xiaohong'
:
75
,
'xiaosan'
:
66
,
'xiaoming'
:
90
,
'xiaolan'
:
59
}
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Set
set 和 dict 类似，也是一组key的集合但不储存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：
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1
2
3
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>>> s
=
set
([
1
,
2
,
3
])
>>> s
{
1
,
2
,
3
}
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注意，传入的参数[1, 2, 3]是一个list，而显示的{1, 2, 3}只是告诉你这个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：
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1
2
3
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>>> s
=
set
([
1
,
1
,
2
,
2
,
3
,
3
])
>>> s
{
1
,
2
,
3
}
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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：
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1
2
3
4
5
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>>> s.add(
4
)
>>> s{
1
,
2
,
3
,
4
}
>>> s.add(
5
)
>>> s
{
1
,
2
,
3
,
4
,
5
}
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通过remove（key）方法可以删除元素：
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3
4
5
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>>> s
{
1
,
2
,
3
,
4
,
5
}
>>> s.remove(
4
)
>>> s
{
1
,
2
,
3
,
5
}
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set可以看成数字意义上的无序和重复元素的集合，因此，两个set可以做数学意义上的交集、并集等操作：
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3
4
5
6
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>>> s1
=
set
([
1
,
2
,
3
])
>>> s2
=
set
([
2
,
3
,
4
])
>>> s1&s2
{
2
,
3
}
>>> s1|s2
{
1
,
2
,
3
,
4
}
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set 和 dict 的唯一区别仅在于没有储存对应的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，也就不发保证 set 内部 “不会有重复元素”。试试把list放入set，看看是否会报错。
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1
2
3
4
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>>> a
=
[
1
,
2
,
3
,
'a list'
]
>>> a
[
1
,
2
,
3
,
'a list'
]
>>> b
=
set
([
1
,a])
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1
2
3
4
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Traceback (most recent call last):
File
"<pyshell#59>"
, line
1
,
in
<module>
b
=
set
([
1
,a])
TypeError: unhashable
type
:
'list'
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再议不可变对象
上面向我们学到，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，比如：
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1
2
3
4
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>>> a
=
[
'c'
,
'b'
,
'a'
]
>>> a.sort()
>>> a
[
'a'
,
'b'
,
'c'
]
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而对于不可变对象，比如str，对str进行操作呢：
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4
5
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>>> a
=
'abc'
>>> a.replace(
'a'
,
'A'
)
'Abc'
>>> a
'abc'
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虽然字符串有个replace（）方法，也确实变出了 ‘Abc’,但是变量a最后任然是‘abc’
应该怎么理解呢？
我们改一下代码：
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4
5
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>>> a
=
'abc'
>>> b
=
a.replace(
'a'
,
'A'
)
>>> b
'Abc'
>>> a
'abc'
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a是变量，而 ‘abc’才是字符串对象！有些时候，我们经常说，对象a的内容是‘abc’，但其实
是指，a本身是一个变量，它指向的对象的内容才是‘abc’:
当我们调用a.replace('a'.'A')时，实际上调用方法replace是作用在字符串对象‘abc’上的，而这个方法虽然名字叫replace，但却没有改变字符串 ‘abc’的内容。相反，replace方法创建了一个新字符串‘Abc’并返回，如果我们用变量b指向该新字符串，就容易理解了，变量a仍指向原有的字符串‘abc’，但变量b却指向新的字符串‘Abc’了：
