python

基本语法就不说了,现在开始复习python的4个容器

列表lists

列表其实就是Python中的数组,但是可以它可以动态的调整大小并且可以包含不同类型的元素:
使用[,]直接创建列表,

#将字符串转换成列表
list1 = list("hello")
print(list1)
#将元组转换成列表
tuple1 = ('Python', 'Java', 'C++', 'JavaScript')
list2 = list(tuple1)
print(list2)
#将字典转换成列表
dict1 = {'a':100, 'b':42, 'c':9}
list3 = list(dict1)
print(list3)
#将区间转换成列表
range1 = range(1, 6)
list4 = list(range1)
print(list4)
#创建空列表
print(list())

使用切片访问列表元素的格式为:listname[start : end : step]
对于已经创建的列表,如果不再使用,可以使用del关键字将其删除。

实际开发中并不经常使用 del 来删除列表,因为 Python 自带的垃圾回收机制会自动销毁无用的列表,即使开发者不手动删除,Python 也会自动将其回收。

del 关键字的语法格式为:del listname

python list 添加元素的四种方法:

1,直接相加,使两个列表首尾相加

language = ["Python", "C++", "Java"]
birthday = [1991, 1998, 1995]
info = language + birthday

2,append() 方法用于在列表的末尾追加元素,该方法的语法格式如下:

listname.append(obj)
l = ['Python', 'C++', 'Java']
#追加元素
l.append('PHP')
print(l)
#追加元组,整个元组被当成一个元素
t = ('JavaScript', 'C#', 'Go')
l.append(t)
print(l)
#追加列表,整个列表也被当成一个元素
l.append(['Ruby', 'SQL'])
print(l)
运行结果:
['Python', 'C++', 'Java', 'PHP']
['Python', 'C++', 'Java', 'PHP', ('JavaScript', 'C#', 'Go')]
['Python', 'C++', 'Java', 'PHP', ('JavaScript', 'C#', 'Go'), ['Ruby', 'SQL']]

可以看到,当给 append() 方法传递列表或者元组时,此方法会将它们视为一个整体,作为一个元素添加到列表中,从而形成包含列表和元组的新列表。

3,extend() 和 append() 的不同之处在于:extend() 不会把列表或者元祖视为一个整体,而是把它们包含的元素逐个添加到列表中。extend() 方法的语法格式如下:listname.extend(obj)

l = ['Python', 'C++', 'Java']
#追加元素
l.extend('C')
print(l)
#追加元组,元祖被拆分成多个元素
t = ('JavaScript', 'C#', 'Go')
l.extend(t)
print(l)
#追加列表,列表也被拆分成多个元素
l.extend(['Ruby', 'SQL'])
print(l)
运行结果:
['Python', 'C++', 'Java', 'C']
['Python', 'C++', 'Java', 'C', 'JavaScript', 'C#', 'Go']
['Python', 'C++', 'Java', 'C', 'JavaScript', 'C#', 'Go', 'Ruby', 'SQL']

4,append() 和 extend() 方法只能在列表末尾插入元素,如果希望在列表中间某个位置插入元素,那么可以使用 insert() 方法。

insert() 的语法格式如下:pythonlistname.insert(index , obj)
当插入列表或者元祖时,insert() 也会将它们视为一个整体,作为一个元素插入到列表中,这一点和 append() 是一样的。

l = ['Python', 'C++', 'Java']
#插入元素
l.insert(1, 'C')
print(l)
#插入元组,整个元祖被当成一个元素
t = ('C#', 'Go')
l.insert(2, t)
print(l)
#插入列表,整个列表被当成一个元素
l.insert(3, ['Ruby', 'SQL'])
print(l)
#插入字符串,整个字符串被当成一个元素
l.insert(0, "http://c.biancheng.net")
print(l)
输出结果为:
['Python', 'C', 'C++', 'Java']
['Python', 'C', ('C#', 'Go'), 'C++', 'Java']
['Python', 'C', ('C#', 'Go'), ['Ruby', 'SQL'], 'C++', 'Java']
['http://c.biancheng.net', 'Python', 'C', ('C#', 'Go'), ['Ruby', 'SQL'], 'C++', 'Java']

Python list列表删除元素(4种方法):
del 是 Python 中的关键字,专门用来执行删除操作,它不仅可以删除整个列表,还可以删除列表中的某些元素。我们已经在《Python列表》中讲解了如何删除整个列表,所以本节只讲解如何删除列表元素。

1,del 可以删除列表中的单个元素,格式为:pythondel listname[index]

其中,listname 表示列表名称,index 表示元素的索引值。

del 也可以删除中间一段连续的元素,格式为:

del listname[start : end]

其中,start 表示起始索引,end 表示结束索引。del 会删除从索引 start 到 end 之间的元素,不包括 end 位置的元素。

【示例】使用 del 删除单个列表元素:

lang = ["Python", "C++", "Java", "PHP", "Ruby", "MATLAB"]
#使用正数索引
del lang[2]
print(lang)
#使用负数索引
del lang[-2]
print(lang)
运行结果:
['Python', 'C++', 'PHP', 'Ruby', 'MATLAB']
['Python', 'C++', 'PHP', 'MATLAB']

【示例】使用 del 删除一段连续的元素:

lang = ["Python", "C++", "Java", "PHP", "Ruby", "MATLAB"]
del lang[1: 4]
print(lang)
lang.extend(["SQL", "C#", "Go"])
del lang[-5: -2]
print(lang)
运行结果:
['Python', 'Ruby', 'MATLAB']
['Python', 'C#', 'Go']

pop():根据索引值删除元素
Python pop() 方法用来删除列表中指定索引处的元素,具体格式如下:

listname.pop(index)

其中,listname 表示列表名称,index 表示索引值。如果不写 index 参数,默认会删除列表中的最后一个元素,类似于数据结构中的“出栈”操作。

pop() 用法举例:

nums = [40, 36, 89, 2, 36, 100, 7]
nums.pop(3)
print(nums)
nums.pop()
print(nums)
运行结果:
[40, 36, 89, 36, 100, 7]
[40, 36, 89, 36, 100]

大部分编程语言都会提供和 pop() 相对应的方法,就是 push(),该方法用来将元素添加到列表的尾部,类似于数据结构中的“入栈”操作。但是 Python 是个例外,Python 并没有提供 push() 方法,因为完全可以使用 append() 来代替 push() 的功能。
remove():根据元素值进行删除
除了 del 关键字,Python 还提供了 remove() 方法,该方法会根据元素本身的值来进行删除操作。

需要注意的是,remove() 方法只会删除第一个和指定值相同的元素,而且必须保证该元素是存在的,否则会引发 ValueError 错误。

remove() 方法使用示例:

nums = [40, 36, 89, 2, 36, 100, 7]
#第一次删除36
nums.remove(36)
print(nums)
#第二次删除36
nums.remove(36)
print(nums)
#删除78
nums.remove(78)
print(nums)
运行结果:
[40, 89, 2, 36, 100, 7]
[40, 89, 2, 100, 7]
Traceback (most recent call last):
    File "C:\Users\mozhiyan\Desktop\demo.py", line 9, in <module>
        nums.remove(78)
ValueError: list.remove(x): x not in list

最后一次删除,因为 78 不存在导致报错,所以我们在使用 remove() 删除元素时最好提前判断一下。
clear():删除列表所有元素
Python clear() 用来删除列表的所有元素,也即清空列表,请看下面的代码:

url = list("http://c.biancheng.net/python/")
url.clear()
print(url)
运行结果:
[]

Python 提供了两种修改列表(list)元素的方法,你可以每次修改单个元素,也可以每次修改一组元素(多个)。

修改单个元素
修改单个元素非常简单,直接对元素赋值即可。请看下面的例子:

nums = [40, 36, 89, 2, 36, 100, 7]
nums[2] = -26  #使用正数索引
nums[-3] = -66.2  #使用负数索引
print(nums)
运行结果:
[40, 36, -26, 2, -66.2, 100, 7]

使用索引得到列表元素后,通过=赋值就改变了元素的值。
修改一组元素
Python 支持通过切片语法给一组元素赋值。在进行这种操作时,如果不指定步长(step 参数),Python 就不要求新赋值的元素个数与原来的元素个数相同;这意味,该操作既可以为列表添加元素,也可以为列表删除元素。

下面的代码演示了如何修改一组元素的值:

nums = [40, 36, 89, 2, 36, 100, 7]
#修改第 1~4 个元素的值(不包括第4个元素)
nums[1: 4] = [45.25, -77, -52.5]
print(nums)
运行结果:
[40, 45.25, -77, -52.5, 36, 100, 7]

如果对空切片(slice)赋值,就相当于插入一组新的元素:

nums = [40, 36, 89, 2, 36, 100, 7]
#在4个位置插入元素
nums[4: 4] = [-77, -52.5, 999]
print(nums)

运行结果:
[40, 36, 89, 2, -77, -52.5, 999, 36, 100, 7]

**使用切片语法赋值时,Python 不支持单个值,**例如下面的写法就是错误的:
nums[4: 4] = -77

但是如果使用字符串赋值,Python 会自动把字符串转换成序列,其中的每个字符都是一个元素,请看下面的代码:

s = list("Hello")
s[2:4] = "XYZ"
print(s)
运行结果:
['H', 'e', 'X', 'Y', 'Z', 'o']

使用切片语法时也可以指定步长(step 参数),但这个时候就要求所赋值的新元素的个数与原有元素的个数相同,例如:

nums = [40, 36, 89, 2, 36, 100, 7]
#步长为2,为第1、3、5个元素赋值
nums[1: 6: 2] = [0.025, -99, 20.5]
print(nums)
运行结果:
[40, 0.025, 89, -99, 36, 20.5, 7]

python查找:

index() 方法
index() 方法用来查找某个元素在列表中出现的位置(也就是索引),如果该元素不存在,则会导致 ValueError 错误,所以在查找之前最好使用 count() 方法判断一下。

index() 的语法格式为:

listname.index(obj, start, end)

其中,listname 表示列表名称,obj 表示要查找的元素,start 表示起始位置,end 表示结束位置。

start 和 end 参数用来指定检索范围:
start 和 end 可以都不写,此时会检索整个列表;
如果只写 start 不写 end,那么表示检索从 start 到末尾的元素;
如果 start 和 end 都写,那么表示检索 start 和 end 之间的元素。

index() 方法会返回元素所在列表中的索引值。

index() 方法使用举例:

nums = [40, 36, 89, 2, 36, 100, 7, -20.5, -999]
#检索列表中的所有元素
print( nums.index(2) )
#检索3~7之间的元素
print( nums.index(100, 3, 7) )
#检索4之后的元素
print( nums.index(7, 4) )
#检索一个不存在的元素
print( nums.index(55) )
运行结果:
3
5
6
Traceback (most recent call last):
    File "C:\Users\mozhiyan\Desktop\demo.py", line 9, in <module>
        print( nums.index(55) )
ValueError: 55 is not in list

count()方法
count() 方法用来统计某个元素在列表中出现的次数,基本语法格式为:
listname.count(obj)

其中,listname 代表列表名,obj 表示要统计的元素。

如果 count() 返回 0,就表示列表中不存在该元素,所以 count() 也可以用来判断列表中的某个元素是否存在。

count() 用法示例:

nums = [40, 36, 89, 2, 36, 100, 7, -20.5, 36]
#统计元素出现的次数
print("36出现了%d次" % nums.count(36))
#判断一个元素是否存在
if nums.count(100):
    print("列表中存在100这个元素")
else:
    print("列表中不存在100这个元素")
运行结果:
36出现了3次
列表中存在100这个元素

Python tuple元组详解

元组(tuple)是 Python 中另一个重要的序列结构,和列表类似,元组也是由一系列按特定顺序排序的元素组成。

元组和列表(list)的不同之处在于:
列表的元素是可以更改的,包括修改元素值,删除和插入元素,所以列表是可变序列;
而元组一旦被创建,它的元素就不可更改了,所以元组是不可变序列。

元组也可以看做是不可变的列表,通常情况下,元组用于保存无需修改的内容。

从形式上看,元组的所有元素都放在一对小括号( )中,相邻元素之间用逗号,分隔,如下所示:
(element1, element2, … , elementn)

其中 element1~elementn 表示元组中的各个元素,个数没有限制,只要是 Python 支持的数据类型就可以。

从存储内容上看,元组可以存储整数、实数、字符串、列表、元组等任何类型的数据,并且在同一个元组中,元素的类型可以不同,例如:
(“c.biancheng.net”, 1, [2,‘a’], (“abc”,3.0))

在这个元组中,有多种类型的数据,包括整形、字符串、列表、元组。

另外,我们都知道,列表的数据类型是 list,那么元组的数据类型是什么呢?我们不妨通过 type() 函数来查看一下:

type( ("c.biancheng.net",1,[2,'a'],("abc",3.0)) )
<class 'tuple'>

可以看到,元组是 tuple 类型,这也是很多教程中用 tuple 指代元组的原因。

Python创建元组

Python 提供了两种创建元组的方法,下面一一进行介绍。

  1. 使用 ( ) 直接创建
    通过( )创建元组后,一般使用=将它赋值给某个变量,具体格式为:
tuplename = (element1, element2, ..., elementn)

其中,tuplename 表示变量名,element1 ~ elementn 表示元组的元素。

例如,下面的元组都是合法的:

num = (7, 14, 21, 28, 35)
course = ("Python教程", "http://c.biancheng.net/python/")
abc = ( "Python", 19, [1,2], ('c',2.0) )

Python 中,元组通常都是使用一对小括号将所有元素包围起来的,但小括号不是必须的,只要将各元素用逗号隔开,Python 就会将其视为元组,请看下面的例子:

course = "Python教程", "http://c.biancheng.net/python/"
print(course)
运行结果为:
('Python教程', 'http://c.biancheng.net/python/')

需要注意的一点是,当创建的元组中只有一个字符串类型的元素时,该元素后面必须要加一个逗号,,否则 Python 解释器会将它视为字符串。请看下面的代码:
#最后加上逗号

a =("http://c.biancheng.net/cplus/",)
print(type(a))
print(a)
#最后不加逗号
b = ("http://c.biancheng.net/socket/")
print(type(b))
print(b)
运行结果为:
<class 'tuple'>
('http://c.biancheng.net/cplus/',)
<class 'str'>
http://c.biancheng.net/socket/

你看,只有变量 a 才是元组,后面的变量 b 是一个字符串。
2) 使用tuple()函数创建元组
除了使用( )创建元组外,Python 还提供了一个内置的函数 tuple(),用来将其它数据类型转换为元组类型。

tuple() 的语法格式如下:

tuple(data)

其中,data 表示可以转化为元组的数据,包括字符串、元组、range 对象等。

tuple() 使用示例:

#将字符串转换成元组
tup1 = tuple("hello")
print(tup1)
#将列表转换成元组
list1 = ['Python', 'Java', 'C++', 'JavaScript']
tup2 = tuple(list1)
print(tup2)
#将字典转换成元组
dict1 = {'a':100, 'b':42, 'c':9}
tup3 = tuple(dict1)
print(tup3)
#将区间转换成元组
range1 = range(1, 6)
tup4 = tuple(range1)
print(tup4)
#创建空元组
print(tuple())
运行结果为:
('h', 'e', 'l', 'l', 'o')
('Python', 'Java', 'C++', 'JavaScript')
('a', 'b', 'c')
(1, 2, 3, 4, 5)
()

Python访问元组元素
和列表一样,我们可以使用索引(Index)访问元组中的某个元素(得到的是一个元素的值),也可以使用切片访问元组中的一组元素(得到的是一个新的子元组)。

使用索引访问元组元素的格式为:

tuplename[i]

其中,tuplename 表示元组名字,i 表示索引值。元组的索引可以是正数,也可以是负数。

使用切片访问元组元素的格式为:
tuplename[start : end : step]

其中,start 表示起始索引,end 表示结束索引,step 表示步长。

以上两种方式我们已在《Python序列》中进行了讲解,这里就不再赘述了,仅作示例演示,请看下面代码:

url = tuple("http://c.biancheng.net/shell/")
#使用索引访问元组中的某个元素
print(url[3])  #使用正数索引
print(url[-4])  #使用负数索引
#使用切片访问元组中的一组元素
print(url[9: 18])  #使用正数切片
print(url[9: 18: 3])  #指定步长
print(url[-6: -1])  #使用负数切片
运行结果:
p
e
('b', 'i', 'a', 'n', 'c', 'h', 'e', 'n', 'g')
('b', 'n', 'e')
('s', 'h', 'e', 'l', 'l')

Python修改元组
前面我们已经说过,元组是不可变序列,元组中的元素不能被修改,所以我们只能创建一个新的元组去替代旧的元组。

例如,对元组变量进行重新赋值:

tup = (100, 0.5, -36, 73)
print(tup)
#对元组进行重新赋值
tup = ('Shell脚本',"http://c.biancheng.net/shell/")
print(tup)
运行结果为:
(100, 0.5, -36, 73)
('Shell脚本', 'http://c.biancheng.net/shell/')

另外,还可以通过连接多个元组(使用+可以拼接元组)的方式向元组中添加新元素,例如:

tup1 = (100, 0.5, -36, 73)
tup2 = (3+12j, -54.6, 99)
print(tup1+tup2)
print(tup1)
print(tup2)
运行结果为:
(100, 0.5, -36, 73, (3+12j), -54.6, 99)
(100, 0.5, -36, 73)
((3+12j), -54.6, 99)

你看,使用+拼接元组以后,tup1 和 tup2 的内容没法发生改变,这说明生成的是一个新的元组。
Python删除元组
当创建的元组不再使用时,可以通过 del 关键字将其删除,例如:

tup = ('Java教程',"http://c.biancheng.net/java/")
print(tup)
del tup
print(tup)
运行结果为:
('Java教程', 'http://c.biancheng.net/java/')
Traceback (most recent call last):
    File "C:\Users\mozhiyan\Desktop\demo.py", line 4, in <module>
        print(tup)
NameError: name 'tup' is not defined

Python 自带垃圾回收功能,会自动销毁不用的元组,所以一般不需要通过 del 来手动删除。

字典

在这里插入图片描述

Python创建字典

创建字典的方式有很多,下面一一做介绍。

  1. 使用 { } 创建字典
    由于字典中每个元素都包含两部分,分别是键(key)和值(value),因此在创建字典时,键和值之间使用冒号:分隔,相邻元素之间使用逗号,分隔,所有元素放在大括号{ }中。

使用{ }创建字典的语法格式如下:

dictname = {'key':'value1', 'key2':'value2', ..., 'keyn':valuen}

其中 dictname 表示字典变量名,keyn : valuen 表示各个元素的键值对。需要注意的是,同一字典中的各个键必须唯一,不能重复。

如下代码示范了使用花括号语法创建字典:

#使用字符串作为key
scores = {'数学': 95, '英语': 92, '语文': 84}
print(scores)
#使用元组和数字作为key
dict1 = {(20, 30): 'great', 30: [1,2,3]}
print(dict1)
#创建空元组
dict2 = {}
print(dict2)
运行结果为:
{'数学': 95, '英语': 92, '语文': 84}
{(20, 30): 'great', 30: [1, 2, 3]}
{}

可以看到,字典的键可以是整数、字符串或者元组,只要符合唯一和不可变的特性就行;字典的值可以是 Python 支持的任意数据类型。
2) 通过 fromkeys() 方法创建字典
Python 中,还可以使用 dict 字典类型提供的 fromkeys() 方法创建带有默认值的字典,具体格式为:

dictname = dict.fromkeys(list,value=None)

其中,list 参数表示字典中所有键的列表(list);value 参数表示默认值,如果不写,则为空值 None。

请看下面的例子:

knowledge = ['语文', '数学', '英语']
scores = dict.fromkeys(knowledge, 60)
print(scores)
运行结果为:
{'语文': 60, '英语': 60, '数学': 60}

可以看到,knowledge 列表中的元素全部作为了 scores 字典的键,而各个键对应的值都是 60。这种创建方式通常用于初始化字典,设置 value 的默认值。
3) 通过 dict() 映射函数创建字典
通过 dict() 函数创建字典的写法有多种,表 2 罗列出了常用的几种方式,它们创建的都是同一个字典 a。在这里插入图片描述
Python 访问字典
列表和元组是通过下标来访问元素的,而字典不同,它通过键来访问对应的值。因为字典中的元素是无序的,每个元素的位置都不固定,所以字典也不能像列表和元组那样,采用切片的方式一次性访问多个元素。

Python 访问字典元素的具体格式为:

dictname[key]

其中,dictname 表示字典变量的名字,key 表示键名。注意,键必须是存在的,否则会抛出异常。

请看下面的例子:

tup = (['two',26], ['one',88], ['three',100], ['four',-59])
dic = dict(tup)
print(dic['one'])  #键存在
print(dic['five'])  #键不存在
运行结果:
88
Traceback (most recent call last):
    File "C:\Users\mozhiyan\Desktop\demo.py", line 4, in <module>
        print(dic['five'])  #键不存在
KeyError: 'five'

除了上面这种方式外,Python 更推荐使用 dict 类型提供的 get() 方法来获取指定键对应的值。当指定的键不存在时,get() 方法不会抛出异常。

get() 方法的语法格式为:

dictname.get(key[,default])

其中,dictname 表示字典变量的名字;key 表示指定的键;default 用于指定要查询的键不存在时,此方法返回的默认值,如果不手动指定,会返回 None。

get() 使用示例:
a = dict(two=0.65, one=88, three=100, four=-59)
print( a.get('one') )
运行结果:
88

注意,当键不存在时,get() 返回空值 None,如果想明确地提示用户该键不存在,那么可以手动设置 get() 的第二个参数,例如:

a = dict(two=0.65, one=88, three=100, four=-59)
print( a.get('five', '该键不存在') )
运行结果:
该键不存在

Python删除字典
和删除列表、元组一样,手动删除字典也可以使用 del 关键字,例如:

a = dict(two=0.65, one=88, three=100, four=-59)
print(a)
del a
print(a)
运行结果:
{'two': 0.65, 'one': 88, 'three': 100, 'four': -59}
Traceback (most recent call last):
    File "C:\Users\mozhiyan\Desktop\demo.py", line 4, in <module>
        print(a)
NameError: name 'a' is not defined

Python 自带垃圾回收功能,会自动销毁不用的字典,所以一般不需要通过 del 来手动删除。

Python dict字典基本操作(包括添加、修改、删除键值对)
由于字典属于可变序列,所以我们可以任意操作字典中的键值对(key-value)。Python 中,常见的字典操作有以下几种:
向现有字典中添加新的键值对。
修改现有字典中的键值对。
从现有字典中删除指定的键值对。
判断现有字典中是否存在指定的键值对。
初学者要牢记,字典是由一个一个的 key-value 构成的,key 是找到数据的关键,Python 对字典的操作都是通过 key 来完成的。

Python字典添加键值对
为字典添加新的键值对很简单,直接给不存在的 key 赋值即可,具体语法格式如下:

dictname[key] = value

对各个部分的说明:
dictname 表示字典名称。
key 表示新的键。
value 表示新的值,只要是 Python 支持的数据类型都可以。

下面代码演示了在现有字典基础上添加新元素的过程:

a = {'数学':95}
print(a)
#添加新键值对
a['语文'] = 89
print(a)
#再次添加新键值对
a['英语'] = 90
print(a)
运行结果:
{'数学': 95}
{'数学': 95, '语文': 89}
{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}

Python字典修改键值对
Python 字典中键(key)的名字不能被修改,我们只能修改值(value)。

字典中各元素的键必须是唯一的,因此,如果新添加元素的键与已存在元素的键相同,那么键所对应的值就会被新的值替换掉,以此达到修改元素值的目的。请看下面的代码:

a = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
print(a)
a['语文'] = 100 
print(a)
运行结果:
{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
{'数学': 95, '语文': 100, '英语': 90}

可以看到,字典中没有再添加一个{‘语文’:100}键值对,而是对原有键值对{‘语文’: 89}中的 value 做了修改。
Python字典删除键值对
如果要删除字典中的键值对,还是可以使用 del 语句。例如:

使用del语句删除键值对

a = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
del a['语文']
del a['数学']
print(a)
运行结果为:
{'英语': 90}

判断字典中是否存在指定键值对
如果要判断字典中是否存在指定键值对,首先应判断字典中是否有对应的键。判断字典是否包含指定键值对的键,可以使用 in 或 not in 运算符。
需要指出的是,对于 dict 而言,in 或 not in 运算符都是基于 key 来判断的。

例如如下代码:

a = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}

判断 a 中是否包含名为’数学’的key

print(‘数学’ in a) # True

判断 a 是否包含名为’物理’的key

print('物理' in a) # False
运行结果为:
True
False

通过 in(或 not in)运算符,我们可以很轻易地判断出现有字典中是否包含某个键,如果存在,由于通过键可以很轻易的获取对应的值,因此很容易就能判断出字典中是否有指定的键值对。

我们知道,Python 字典的数据类型为 dict,我们可使用 dir(dict) 来查看该类型包含哪些方法,例如:

>>> dir(dict)
['clear', 'copy', 'fromkeys', 'get', 'items', 'keys', 'pop', 'popitem', 'setdefault', 'update', 'values']

这些方法中,fromkeys() 和 get() 的用法已在《Python字典》中进行了介绍,这里不再赘述,本节只给大家介绍剩下的方法。
keys()、values() 和 items() 方法
将这三个方法放在一起介绍,是因为它们都用来获取字典中的特定数据:
keys() 方法用于返回字典中的所有键(key);
values() 方法用于返回字典中所有键对应的值(value);
items() 用于返回字典中所有的键值对(key-value)。

请看下面的例子:

scores = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
print(scores.keys())
print(scores.values())
print(scores.items())
运行结果:
dict_keys(['数学', '语文', '英语'])
dict_values([95, 89, 90])
dict_items([('数学', 95), ('语文', 89), ('英语', 90)])

可以发现,keys()、values() 和 items() 返回值的类型分别为 dict_keys、dict_values 和 dict_items。

需要注意的是,在 Python 2.x 中,上面三个方法的返回值都是列表(list)类型。但在 Python 3.x 中,它们的返回值并不是我们常见的列表或者元组类型,因为 Python 3.x 不希望用户直接操作这几个方法的返回值。

Python 3.x 中如果想使用这三个方法返回的数据,一般有下面两种方案:

  1. 使用 list() 函数,将它们返回的数据转换成列表,例如:
a = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
b = list(a.keys())
print(b)
运行结果为:
['数学', '语文', '英语']
  1. 使用 for in 循环遍历它们的返回值,例如:
a = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
for k in a.keys():
    print(k,end=' ')
print("\n---------------")
for v in a.values():
    print(v,end=' ')
print("\n---------------")
for k,v in a.items():
    print("key:",k," value:",v)
运行结果为:
数学 语文 英语
---------------
95 89 90
---------------
key: 数学  value: 95
key: 语文  value: 89
key: 英语  value: 90

copy() 方法
copy() 方法返回一个字典的拷贝,也即返回一个具有相同键值对的新字典,例如:

a = {'one': 1, 'two': 2, 'three': [1,2,3]}
b = a.copy()
print(b)
运行结果为:
{'one': 1, 'two': 2, 'three': [1, 2, 3]}

可以看到,copy() 方法将字典 a 的数据全部拷贝给了字典 b。

注意,copy() 方法所遵循的拷贝原理,既有深拷贝,也有浅拷贝。拿拷贝字典 a 为例,copy() 方法只会对最表层的键值对进行深拷贝,也就是说,它会再申请一块内存用来存放 {‘one’: 1, ‘two’: 2, ‘three’: []};而对于某些列表类型的值来说,此方法对其做的是浅拷贝,也就是说,b 中的 [1,2,3] 的值不是自己独有,而是和 a 共有。

请看下面的例子:

a = {'one': 1, 'two': 2, 'three': [1,2,3]}
b = a.copy()
#向 a 中添加新键值对,由于b已经提前将 a 所有键值对都深拷贝过来,因此 a 添加新键值对,不会影响 b。
a['four']=100
print(a)
print(b)
#由于 b 和 a 共享[1,2,3](浅拷贝),因此移除 a 中列表中的元素,也会影响 b。
a['three'].remove(1)
print(a)
print(b)
运行结果为:
{'one': 1, 'two': 2, 'three': [1, 2, 3], 'four': 100}
{'one': 1, 'two': 2, 'three': [1, 2, 3]}
{'one': 1, 'two': 2, 'three': [2, 3], 'four': 100}
{'one': 1, 'two': 2, 'three': [2, 3]}

从运行结果不难看出,对 a 增加新键值对,b 不变;而修改 a 某键值对中列表内的元素,b也会相应改变。
update() 方法
update() 方法可以使用一个字典所包含的键值对来更新己有的字典。

在执行 update() 方法时,如果被更新的字典中己包含对应的键值对,那么原 value 会被覆盖;如果被更新的字典中不包含对应的键值对,则该键值对被添加进去。

请看下面的代码:

a = {'one': 1, 'two': 2, 'three': 3}
a.update({'one':4.5, 'four': 9.3})
print(a)
运行结果为:
{'one': 4.5, 'two': 2, 'three': 3, 'four': 9.3}

从运行结果可以看出,由于被更新的字典中已包含 key 为“one”的键值对,因此更新时该键值对的 value 将被改写;而被更新的字典中不包含 key 为“four”的键值对,所以更新时会为原字典增加一个新的键值对。
pop() 和 popitem() 方法
pop() 和 popitem() 都用来删除字典中的键值对,不同的是,pop() 用来删除指定的键值对,而 popitem() 用来随机删除一个键值对,它们的语法格式如下:
dictname.pop(key)
dictname.popitem()

其中,dictname 表示字典名称,key 表示键。

下面的代码演示了两个函数的用法:

a = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90, '化学': 83, '生物': 98, '物理': 89}
print(a)
a.pop('化学')
print(a)
a.popitem()
print(a)
运行结果:
{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90, '化学': 83, '生物': 98, '物理': 89}
{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90, '生物': 98, '物理': 89}
{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90, '生物': 98}

对 popitem() 的说明
其实,说 popitem() 随机删除字典中的一个键值对是不准确的,虽然字典是一种无须的列表,但键值对在底层也是有存储顺序的,popitem() 总是弹出底层中的最后一个 key-value,这和列表的 pop() 方法类似,都实现了数据结构中“出栈”的操作。
setdefault() 方法
setdefault() 方法用来返回某个 key 对应的 value,其语法格式如下:

dictname.setdefault(key, defaultvalue)

说明,dictname 表示字典名称,key 表示键,defaultvalue 表示默认值(可以不写,不写的话是 None)。

当指定的 key 不存在时,setdefault() 会先为这个不存在的 key 设置一个默认的 defaultvalue,然后再返回 defaultvalue。

也就是说,setdefault() 方法总能返回指定 key 对应的 value:
如果该 key 存在,那么直接返回该 key 对应的 value;
如果该 key 不存在,那么先为该 key 设置默认的 defaultvalue,然后再返回该 key 对应的 defaultvalue。

请看下面的代码:

a = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
print(a)
#key不存在,指定默认值
a.setdefault('物理', 94)
print(a)
#key不存在,不指定默认值
a.setdefault('化学')
print(a)
#key存在,指定默认值
a.setdefault('数学', 100)
print(a)
运行结果为:
{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90, '物理': 94}
{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90, '物理': 94, '化学': None}
{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90, '物理': 94, '化学': None}

集合

Python访问set集合元素

由于集合中的元素是无序的,因此无法向列表那样使用下标访问元素。Python 中,访问集合元素最常用的方法是使用循环结构,将集合中的数据逐一读取出来。

例如:

a = {1,'c',1,(1,2,3),'c'}
for ele in a:
    print(ele,end=' ')
运行结果为:
1 c (1, 2, 3)

Python删除set集合

和其他序列类型一样,手动函数集合类型,也可以使用 del() 语句,例如:

a = {1,'c',1,(1,2,3),'c'}
print(a)
del(a)
print(a)
运行结果为:
{1, 'c', (1, 2, 3)}
Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\mengma\Desktop\1.py", line 4, in <module>
    print(a)
NameError: name 'a' is not defined

Python set 集合最常用的操作是向集合中添加、删除元素,以及集合之间做交集、并集、差集等运算。

向 set 集合中添加元素

set 集合中添加元素,可以使用 set 类型提供的 add() 方法实现,该方法的语法格式为:

setname.add(element)

其中,setname 表示要添加元素的集合,element 表示要添加的元素内容。

需要注意的是,使用 add() 方法添加的元素,只能是数字、字符串、元组或者布尔类型(True 和 False)值不能添加列表、字典、集合这类可变的数据,否则 Python 解释器会报 TypeError 错误。例如:

a = {1,2,3}
a.add((1,2))
print(a)
a.add([1,2])
print(a)
运行结果为:
{(1, 2), 1, 2, 3}
Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\mengma\Desktop\1.py", line 4, in <module>
    a.add([1,2])
TypeError: unhashable type: 'list'

从set集合中删除元素
删除现有 set 集合中的指定元素,可以使用 remove() 方法,该方法的语法格式如下:

setname.remove(element)

使用此方法删除集合中元素,需要注意的是,如果被删除元素本就不包含在集合中,则此方法会抛出 KeyError 错误,例如:

a = {1,2,3}
a.remove(1)
print(a)
a.remove(1)
print(a)
运行结果为:
{2, 3}
Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\mengma\Desktop\1.py", line 4, in <module>
    a.remove(1)
KeyError: 1

上面程序中,由于集合中的元素 1 已被删除,因此当再次尝试使用 remove() 方法删除时,会引发 KeyError 错误。

如果我们不想在删除失败时令解释器提示 KeyError 错误,还可以使用 discard() 方法,此方法和 remove() 方法的用法完全相同,唯一的区别就是,当删除集合中元素失败时,此方法不会抛出任何错误。

例如:

a = {1,2,3}
a.remove(1)
print(a)
a.discard(1)
print(a)
运行结果为:
{2, 3}
{2, 3}

Python set集合做交集、并集、差集运算
集合最常做的操作就是进行交集、并集、差集以及对称差集运算,首先有必要给大家普及一下各个运算的含义。
图 1 中,有 2 个集合,分别为 set1={1,2,3} 和 set2={3,4,5},它们既有相同的元素,也有不同的元素。以这两个集合为例,分别做不同运算的结果如表 1 所示。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
set 集合是可变序列,程序可以改变序列中的元素;frozenset 集合是不可变序列,程序不能改变序列中的元素。set 集合中所有能改变集合本身的方法,比如 remove()、discard()、add() 等,frozenset 都不支持;set 集合中不改变集合本身的方法,fronzenset 都支持。

我们可以在交互式编程环境中输入dir(frozenset)来查看 frozenset 集合支持的方法:

>>> dir(frozenset)
['copy', 'difference', 'intersection', 'isdisjoint', 'issubset', 'issuperset', 'symmetric_difference', 'union']

frozenset 集合的这些方法和 set 集合中同名方法的功能是一样的。

两种情况下可以使用 fronzenset:
当集合的元素不需要改变时,我们可以使用 fronzenset 替代 set,这样更加安全。
有时候程序要求必须是不可变对象,这个时候也要使用 fronzenset 替代 set。比如,字典(dict)的键(key)就要求是不可变对象。

下面程序演示了 frozenset 的用法:

s = {'Python', 'C', 'C++'}
fs = frozenset(['Java', 'Shell'])
s_sub = {'PHP', 'C#'}
#向set集合中添加frozenset
s.add(fs)
print('s =', s)
#向为set集合添加子set集合
s.add(s_sub)
print('s =', s)
运行结果:
s = {'Python', frozenset({'Java', 'Shell'}), 'C', 'C++'}
Traceback (most recent call last):
    File "C:\Users\mozhiyan\Desktop\demo.py", line 11, in <module>
        s.add(s_sub)
TypeError: unhashable type: 'set'

需要注意的是,set 集合本身的元素必须是不可变的, 所以 set 的元素不能是 set,只能是 frozenset。第 6 行代码向 set 中添加 frozenset 是没问题的,因为 frozenset 是不可变的;但是,第 10 行代码中尝试向 set 中添加子 set,这是不允许的,因为 set 是可变的。

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