您的位置:首页 > 脚本大全 > > 正文

python dict 操作(Python中dict和set的用法讲解)

更多 时间:2021-10-28 10:14:49 类别:脚本大全 浏览量:2317

python dict 操作

Python中dict和set的用法讲解

dict

python内置了字典:dict的支持,dict全称dictionary,在其他语言中也称为map,使用键-值(key-value)存储,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:

  • ?
  • 1
  • 2
  • names = ['michael', 'bob', 'tracy']
  • scores = [95, 75, 85]
  • 给定一个名字,要查找对应的成绩,就先要在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:

  • ?
  • 1
  • 2
  • 3
  • >>> d = {'michael': 95, 'bob': 75, 'tracy': 85}
  • >>> d['michael']
  • 95
  • 为什么dict查找速度这么快?因为dict的实现原理和查字典是一样的。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。

    第二种方法是先在字典的索引表里(比如部首表)查这个字对应的页码,然后直接翻到该页,找到这个字,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,给定一个名字,比如'michael',dict在内部就可以直接计算出michael对应的存放成绩的“页码”,也就是95这个数字存放的内存地址,直接取出来,所以速度非常快。

    你可以猜到,这种key-value存储方式,在放进去的时候,必须根据key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,除了初始化时指定外,还可以通过key放入:

  • ?
  • 1
  • 2
  • 3
  • >>> d['adam'] = 67
  • >>> d['adam']
  • 67
  • 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:

  • ?
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • >>> d['jack'] = 90
  • >>> d['jack']
  • 90
  • >>> d['jack'] = 88
  • >>> d['jack']
  • 88
  • 如果key不存在,dict就会报错:

  • ?
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • >>> d['thomas']
  • traceback (most recent call last):
  •  file "<stdin>", line 1, in <module>
  • keyerror: 'thomas'
  • 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:

  • ?
  • 1
  • 2
  • >>> 'thomas' 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,或者自己指定的value:

  • ?
  • 1
  • 2
  • 3
  • >>> d.get('thomas')
  • >>> d.get('thomas', -1)
  • -1
  • 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,对应的value也会从dict中删除:

  • ?
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • >>> d.pop('bob')
  • 75
  • >>> d
  • {'michael': 95, 'tracy': 85}
  • 请务必注意,dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的。

    和list比较,dict有以下几个特点:

    查找和插入的速度极快,不会随着key的增加而增加;
    需要占用大量的内存,内存浪费多。
    而list相反:
    查找和插入的时间随着元素的增加而增加;
    占用空间小,浪费内存很少。
    所以,dict是用空间来换取时间的一种方法。

    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。

    这是因为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)。

    要保证hash的正确性,作为key的对象就不能变。在python中,字符串、整数等都是不可变的,因此,可以放心地作为key。而list是可变的,就不能作为key:

  • ?
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • >>> key = [1, 2, 3]
  • >>> d[key] = 'a list'
  • traceback (most recent call last):
  •  file "<stdin>", line 1, in <module>
  • typeerror: unhashable type: 'list'
  • set

    set和dict类似,也是一组key的集合但不存储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:

  • ?
  • 1
  • 2
  • 3
  • >>> s = set([1, 2, 3])
  • >>> s
  • set([1, 2, 3])
  • 注意,传入的参数[1, 2, 3]是一个list,而显示的set([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[]不表示这是一个list。

    重复元素在set中自动被过滤:

  • ?
  • 1
  • 2
  • 3
  • >>> s = set([1, 1, 2, 2, 3, 3])
  • >>> s
  • set([1, 2, 3])
  • 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:

  • ?
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • >>> s.add(4)
  • >>> s
  • set([1, 2, 3, 4])
  • >>> s.add(4)
  • >>> s
  • set([1, 2, 3, 4])
  • 通过remove(key)方法可以删除元素:

  • ?
  • 1
  • 2
  • 3
  • >>> s.remove(4)
  • >>> s
  • set([1, 2, 3])
  • set可以看成数学意义上的无序和无重复元素的集合,因此,两个set可以做数学意义上的交集、并集等操作:

  • ?
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • >>> s1 = set([1, 2, 3])
  • >>> s2 = set([2, 3, 4])
  • >>> s1 & s2
  • set([2, 3])
  • >>> s1 | s2
  • set([1, 2, 3, 4])
  • set和dict的唯一区别仅在于没有存储对应的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,也就无法保证set内部“不会有重复元素”。试试把list放入set,看看是否会报错。

    再议不可变对象

    上面我们讲了,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:

  • ?
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • >>> a = ['c', 'b', 'a']
  • >>> a.sort()
  • >>> a
  • ['a', 'b', 'c']
  • 而对于不可变对象,比如str,对str进行操作呢:

  • ?
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • >>> a = 'abc'
  • >>> a.replace('a', 'a')
  • 'abc'
  • >>> a
  • 'abc'
  • 虽然字符串有个replace()方法,也确实变出了'abc',但变量a最后仍是'abc',应该怎么理解呢?

    我们先把代码改成下面这样:

  • ?
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • >>> a = 'abc'
  • >>> b = a.replace('a', 'a')
  • >>> b
  • 'abc'
  • >>> a
  • 'abc'
  • 要始终牢记的是,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':

    python dict 操作(Python中dict和set的用法讲解)

    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却指向新字符串'abc'了:

    python dict 操作(Python中dict和set的用法讲解)

    所以,对于不变对象来说,调用对象自身的任意方法,也不会改变该对象自身的内容。相反,这些方法会创建新的对象并返回,这样,就保证了不可变对象本身永远是不可变的。

    使用key-value存储结构的dict在python中非常有用,选择不可变对象作为key很重要,最常用的key是字符串。

    tuple虽然是不变对象,但试试把(1, 2, 3)和(1, [2, 3])放入dict或set中,并解释结果。

  • ?
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • >>>a = ('james', 'jordan', 'kobe')
  • >>>b = ('james' , ['jordan', 'kobe'])
  • >>>dict1={a:'篮球运动员'}
  • >>>dict1[a]
  • >>>'篮球运动员'
  • >>>dict2={b:'篮球运动员'}
  • >>>traceback (most recent call last):
  • >>> file "<stdin>", line 1, in <module>
  • >>>typeerror: unhashable type: 'list'
  • #tuple a 所指向的三个人是不可变的的 他们都是篮球运动员
  • #tuple b 所指向的只有james是不可变的的 还有两个人虽然是叫jordan kobe但不一定就是打篮球的 可能是踢足球的jordan和打乒乓球的kobe
  • 总结

    以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,谢谢大家对开心学习网的支持。如果你想了解更多相关内容请查看下面相关链接

    原文链接:https://blog.csdn.net/xlgen157387/article/details/45114265

    标签:Python Set dict
    您可能感兴趣