盤點Python編程中Dict和Set常用用法
一、dict
Python內置了字典:dict的支持,dict全稱dictionary,在其他語言中也稱為map,使用鍵-值(key-value)存儲,具有極快的查找速度。
例 : 假設要根據同學的名字查找對應的成績,如果用list實現,需要兩個list:
- names = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
- scores = [95, 75, 85]
定義一個名字,要查找對應的成績,就先要在names中找到對應的位置,再從scores取出對應的成績,list越長,耗時越長。
如果用dict實現,只需要一個“名字”-“成績”的對照表,直接根據名字查找成績,無論這個表有多大,查找速度都不會變慢。
例:
- names = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
- scores = [95, 75, 85]
1. 為什么dict查找速度這么快?
dict就是在字典的索引表里(比如部首表)查這個字對應的頁碼,然后直接翻到該頁,找到這個字。無論找哪個字,這種查找速度都非常快,不會隨著字典大小的增加而變慢。
把數據放入dict的方法,除了初始化時指定外,還可以通過key放入:
- d['Adam'] = 67
- print(d['Adam'])
由于一個key只能對應一個value,所以,多次對一個key放入value,后面的值會把前面的值沖掉:
- d['Jack'] = 90
- d['Jack'] = 88
- print(d['Jack']) #多次對一個key放入value,后面的值會把前面的值沖掉:顯示后面修改的值
如果key不存在,dict就會報錯:
- print( d['Thomas'])
2. 避免key不存在的錯誤,有兩種辦法。
2.1. 是通過in判斷key是否存在
- print('Thomas' in d)
2.2. 是通過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
- d.get('Thomas')
- print(d.get('Thomas', -1))
注:
返回None的時候Python的交互式命令行不顯示結果。
要刪除一個key,用pop(key)方法,對應的value也會從dict中刪除:
- d.pop('Bob')
- print(d)
3. 和list比較,dict有以下幾個特點:
- 查找和插入的速度極快,不會隨著key的增加而增加;
- 需要占用大量的內存,內存浪費多。而list相反:
- 查找和插入的時間隨著元素的增加而增加;
- 占用空間小,浪費內存很少。所以,dict是用空間來換取時間的一種方法。
二、set
set和dict類似,也是一組key的集合,但不存儲value。由于key不能重復,所以,在set中,沒有重復的key。
要創建一個set,需要提供一個list作為輸入集合:
- s = set([1, 2, 3])
- print(s)
傳入的參數[1, 2, 3]是一個list,而顯示的{1, 2, 3}只是告訴這個set內部有1,2,3這3個元素,顯示的順序也不表示set是有序的。。
重復元素在set中自動被過濾:
- s = set([1, 1, 2, 2, 3, 3])
- print(s)
通過add(key)方法可以添加元素到set中,可以重復添加,但不會有效果:
- s.add(4)
- s{1, 2, 3, 4}
通過remove(key)方法可以刪除元素:
- s.remove(2)
- print(s)
set可以看成數學意義上的無序和無重復元素的集合,因此,兩個set可以做數學意義上的交集、并集等操作:
- s1 = set([1, 2, 3])
- s2 = set([2, 3, 4])
- print(s1 & s2)
- print(s1 | s2)
set和dict的區別
僅在于沒有存儲對應的value,但是,set的原理和dict一樣,所以,同樣不可以放入可變對象,因為無法判斷兩個可變對象是否相等,也就無法保證set內部“不會有重復元素”。試試把list放入set,看看是否會報錯。
三、再議不可變對象
str是不變對象,而list是可變對象。對于可變對象,比如list,對list進行操作,list內部的內容是會變化的。
例:
- a = ['c', 'b', 'a']
- a.sort() # a['a', 'b', 'c']
- print(a)
而對于不可變對象,比如str,對str進行操作呢:
- a = 'abc'
- b = a.replace('a', 'A')
- print(b)
- print(a)
注:
對于不變對象來說,調用對象自身的任意方法,也不會改變該對象自身的內容。相反,這些方法會創建新的對象并返回,這樣,就保證了不可變對象本身永遠是不可變的。
四、總結
本文基于Python基礎,介紹了如何去使用dict和set, 使用key-value存儲結構的dict在Python中非常有用,選擇不可變對象作為key很重要,最常用的key是字符串。
通過一個模塊一個模塊的講解,案例的分析,在實際案例中需要注意的點,遇到的難點,提供詳細的講解方案。
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