Python学习之字典和集合的使用详解

字典简介

Python 中字典和集合也是非常相近的概念，而且从外观看上去，也有那么一丝丝的相似，Python 语言中字典类型是非常灵活的，在实战中的使用场景非常多，后续项目课中会反复涉及。

本篇博会从字典基本知识入手，为你展开字典类型数据的各个知识点。

首先我们看一下定义：

字典，是可变的无序集合（在 Python 最新版本中，已经变为有序），它是一种以键值对为基本元素，可以存放各种数据类型的容器，用大括号（{}）表示字典的开始和结束，元素之间用逗号（,）进行分隔。

前面这段话的重点是【键值对】，也就是说字典中的每一个元素（每一项）都是由键和值组成的集合，先记住两个单词，键（Key）和值（Value），键值对中间用冒号（:）分隔，例如字典中的一个元素（name:'橡皮擦'），前面的 name 就是键，后面的字符串 橡皮擦 就是值，从键值对可以看出，字典属于一对一的映射关系。

字典的声明

使用空的大括号，可以直接声明一个空字典。

my_dict= {}
print(my_dict)

定义一个只有一个元素的字典。

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
print(my_dict)

定义由多个元素的字典。

my_dict= {'name':'橡皮擦','age':19}
print(my_dict)

字典设置时对键和值的要求 键的要求如下： 键要唯一，也就是一个字典对象所有的键必须唯一，出现相同的键值对，只保留最后一个，例如下述代码：

my_dict= {'name':'橡皮擦','name':'擦哥','age':19}
print(my_dict)

键名无法直接修改，只能删除原有键值对，再新增键值对实现对键名的修改。

字典的基本方法

字典作为 Python 中的一个普通对象，其存在一些基本操作方法，具体如下。

• clear()：清空字典；
• get()：通过指定键，或者对应值，如果键不存在，返回 None；
• keys()：获取所有键；
• values()：获取字典中所有值；
• items()：以元组格式返回字典中的所有元素；
• fromkeys()：使用给定的键建立新字典，每个键对应的值默认为 None，可以初始化一个字典；
• pop()：删除指定键，并返回键对应的值；
• popitem()：随机返回元素，并删除；
• setdefault()：设置键值对，当字典中键不存在，新增，当字典中存在键值对时，获取对应的值；
• update()：使用一个字典更新另一个字典；

字典元素添加

向字典中添加元素，可以使用如下几种形式。

第一种，直接添加，即一次性添加键值对。

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
my_dict["age"] = 19 # 直接添加
print(my_dict)

用上述方法添加键值对，需要注意添加的键在原字典中不存在，否则会执行更新操作。

第二种，通过 setdefault() 给字典添加新键值对，代码如下：

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
my_dict.setdefault('age',19)
print(my_dict)

setdefault() 方法添加已存在的键时，不执行添加操作，会返回原键对应的值，请测试下述代码。

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
my_dict.setdefault('name',19)
print(my_dict)

获取字典键对应的值

通过键获取值，有如下两种形式，例如通过指定键查找对应值。

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
ret = my_dict['name']
print(ret)

该方法如果指定了一个不存在的键，会直接报错，错误信息如下所示。

---------------------------------------------------------------------------
KeyError    Traceback (most recent call last)
<ipython-input-11-3e4eeea728e6> in <module>
      1 my_dict= {'name':'橡皮擦'}
----> 2 ret = my_dict['name1']
      3 print(ret)

KeyError: 'name1'

使用 get() 方法也可以获取键对应的值，使用该方法获取值的时候，如果键不存在，不会报错，并且返回 None。

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
ret = my_dict.get('name1')
print(ret)

如果不希望结果返回 None，可以设置缺省返回值，即使用 get() 方法的第二个参数。

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
ret = my_dict.get('name1','无该值')
print(ret)

字典元素的修改

字典由于键不可被修改，所以只能修改值，下面的两个方法都可以修改值。 第一种方法在前文已经学习，即使用中括号加键进行修改，这里咱们不再重复讲解，而为大家介绍 update() 方法，该方法可以通过字典修改原字典。

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
my_dict.update({'name':'大橡皮擦','age':19})
print(my_dict)

使用 update() 方法过程中，你需要注意到，该方法还可以对原字典进行新增操作，即当待添加的字典中存在原字典未包含的键时，会执行新增操作。

字典元素的删除

有 1 个函数和 2 个方法可以实现字典元素的删除。 第一个函数是 del()，该函数可以直接删除字典对象，也可以删除字典中的键值对，代码如下：

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
my_dict.update({'name':'大橡皮擦','age':19})
del(my_dict['age'])

print(my_dict)

使用 pop() 方法删除，示例代码如下：

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
my_dict.update({'name':'大橡皮擦','age':19})
ret = my_dict.pop('age')

print(ret)

如果使用 pop() 方法删除不存在的值，会直接报错，未防止该现象发生，可以使用 pop() 方法的第二个参数。

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
my_dict.update({'name':'大橡皮擦','age':19})
ret = my_dict.pop('age1',10010)

print(ret)

使用 popitem() 方法会随机删除一个元素，示例代码如下：

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
my_dict.update({'name':'大橡皮擦','age':19})
ret = my_dict.popitem()

print(ret)

字典的遍历

使用 keys()，values() 和 items() 可以对字典进行遍历，其对应关系分别是遍历所有键，遍历所有值，遍历所有键值。

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
my_dict.update({'name':'大橡皮擦','age':19})
print(my_dict.keys())
print(my_dict.values())
print(my_dict.items())

输出结果如下：

dict_keys(['name', 'age'])
dict_values(['大橡皮擦', 19])
dict_items([('name', '大橡皮擦'), ('age', 19)])

集合学习

首先依旧是掌握集合的定义，集合是一个无序的，可变的，不重复的容器，集合用大括号（{}）标记开始和结束，中间的元素用逗号进行分隔，集合可以容纳任意类型的数据，而字典其实是特殊的集合，所以在学习的时候，可以对比字典进行练习。

集合的定义 集合也是使用大括号（{}）定义的，但不能使用一个空大括号，这样 Python 会认为声明了一个空字典，如果希望声明空集合，需要用 set() 函数。

my_set= set()
print(my_set)

声明包含一个元素的集合。

my_set = {1,}
print(type(my_set))

集合添加元素

使用 add() 方法可以添加元素，示例代码如下所示：

my_set = set()
my_set.add('橡皮擦')
print(my_set)

使用 update() 可以一次增加一个元素，也可以增加多个元素。

my_set = set()
my_set.update({'橡皮擦',28})
print(my_set)

集合删除元素

使用 discard()、remove()、pop() 方法可以删除集合中的元素，示例代码如下。 使用 discard() 可以删除指定元素，若元素不存在，不报错（很重要）

my_set = set()
my_set.update({'橡皮擦',28,'石家庄','产品经理'})


my_set.discard('石家庄')

print(my_set)

使用 remove() 可以删除指定元素，若元素不存在，报错（很重要）

my_set = set()
my_set.update({'橡皮擦',28,'石家庄','产品经理'})


my_set.remove('石家庄')

print(my_set)

使用 pop() 可以随机删除一个元素，并返回被删除的元素

统计集合个数，判断元素是否存在，清空集合

如题所示，该小节存在 3 个知识点，分别是 len()、in 成员运算符、clear()，示例代码如下。

len() 函数用法

my_set = set()
my_set.update({'橡皮擦',28,'石家庄','产品经理'})

my_set.discard('石家庄')

print(len(my_set))

in 成员运算符用法

my_set = set()
my_set.update({'橡皮擦',28,'石家庄','产品经理'})

ret = '石家庄' in my_set

print(ret)

clear() 方法使用

my_set = set()
my_set.update({'橡皮擦',28,'石家庄','产品经理'})

my_set.clear()

print(my_set)

集合运算

Python 语言中的集合于数学中的集合概念基本一致，所以其包含交并差集的计算，接下来为大家逐一说明。

求并集 union() 方法

A = {1,2,3}
B = {4,5,1}
ret = A.union(B)
print(ret)

还可以使用 | 符号。

A = {1,2,3}
B = {4,5,1}
ret = A | B
print(ret)

求交集 intersection() 方法，也可以使用 intersection_update() 方法 二者的区别是前者返回新集合，后者在原集合上进行更新。

A = {1,2,3}
B = {4,5,1}
ret = A.intersection(B)
print(ret)

对比下述代码，查看区别。

A = {1,2,3}
B = {4,5,1}
ret = A.intersection_update(B)
print(ret) # 返回None
print(A)

使用符号 & 也可以实现交集操作，同 intersection() 方法。

求差集 difference() 方法 求差异的时候需要注意谁在前谁在后问题，即 A-B 和 B-A 得到的结果是不同的。

A = {1,2,3}
B = {4,5,1}
ret = A.difference(B)
print(ret)

求差异也可以使用符号 - 实现，代码请自行编写。

到此这篇关于Python学习之字典和集合的使用详解的文章就介绍到这了,更多相关Python字典 集合内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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