3-3、python中内置数据类型（集合和字典）

集合

集合是一个无序 的、不重复元素序列

集合的创建

使用 { } 或者 set() 函数来创建集合

• 注意：创建一个空集合必须使用 set（）函数
• { } 用于创建一个空字典
• 集合的元素必须是不可变数据类型

s = {1, 2, 3, 1, 2, 3}
print(s, type(s))  # {1, 2, 3} 
# s={1,2,3,[1,2,3]} 会报错，集合中的元素只能是不可变数据类型
s = {}
print(s, type(s))  # {} 
s = set()
print(s, type(s))  # 空集合set() 
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集合的特性

集合是无序且不重复的，所以集合不支持连接、重复、索引、切片
集合支持成员操作符 in 和 not in

s = {1, 2, 3}
# print(s+s) #报错， 集合不支持连接操作符
# print(s*3) #报错， 集合不支持重复操作符
print(1 in s)
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集合的常用操作

增加

s={1,2,3}
s.add(100) #添加单个元素
print(s)  #{1, 2, 3, 100}
s={1,2,3}
s.update('456') #添加多个元素
print(s)
s.update({7,8,9})
print(s)
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删除

• remove函数，如果删除的元素存在就删除，如果元素不存在就报错
• discard函数，如果删除的元素存在就删除，如果元素不存在就do nothing
• pop函数，随机删除一个元素，如果集合为空，就报错

s = {1, 2, 3}
s.remove(3)
print(s)
s = {1, 2, 3}
s.discard(100)  # 删除一个集合中不存在的元素，则啥也不做
print(s)
s = {1, 23, 4, 7, 8}
s.pop()
print(s)
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查看

• 差集：s1 - s2 （所有属于集合s1，但是不属于s2的元素）
• 交集：s1 & s2
• 对称差分：s1 ^ s2
• 并集：s1 | s2

s1 = {1, 2, 3}
s2 = {1, 2}
print(s1 - s2)  # 差集{3}
print(s1 & s2)  # 交集{1, 2}
s1 = {1, 2, 3}
s2 = {2, 3, 4}
print(s1 | s2)  # 并集 {1, 2, 3, 4}
print(s1 ^ s2)  # 对称差分  {1, 4}，即{1, 2, 3, 4} - {2,3}
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• issubset函数，s1.issubset(s2)，判断s2是不是s1的子集
• isdisjoint函数，s1.isdisjoint(s2)，判断s1和s2是否没有交集

s1={1,2,3}
s2={2,3,4}
print(s1.issubset(s2)) # False s2是s1的子集吗？
print(s1.isdisjoint(s2)) # False s2和s1没有交集吗？
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练习-对集合的排序

排序函数：
s={2,88,23,4}
sorted(s)函数能对集合s排序

明明想在学校中请一些同学做一项调查问卷。为了实验的客观性，他先用计算机生成了N个1到1000之间的随机整数（N小于等于1000），对于其中重复的数字，只保留一个，把其余相同的数字去掉，不同的数字对应着不同学生的学号。然后再把这些数从大到小排序，按照排好的顺序去找同学做调查。请你协助明明完成“去重”与“排序”的工作。

import random
s = set()  # 定义一个空集合
n=int(input("请输入需要的N的个数(1-1000):"))
for i in range(n):
    num = random.randint(1, 1000)
    s.add(num)
print(sorted(s, reverse=True))
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frozenset 不可变的集合

s = frozenset({1, 2, 3})
print(s, type(s))
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frozenset是不能添加、删除、修改的集合

字典

字典是另一种可变容器模型，且可存储任意类型对象 【键不重复、无序】
键一般是唯一的，如果重复，最后一个键值会替换前面的，值不需要唯一
通过关键字，能快速找到关键字对应的值

字典的创建

字典是key-value对或键值对存储的

d={"name":"lee","age":"18","city":"西安"}
print(d,type(d))
d={}  # 创建一个空字典
print(d,type(d)) 
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字典的特性

字典是不重复且无序的，和集合很像 【键不能重复，值可以重复】
字典不支持连接、重复、索引和切片特性
字典支持成员操作符 in 和 not in （判断是不是所有key值的成员）

d = {"name": "lee", "age": "18", "city": "西安"}
print("name" in d)  # True
print("wang" in d)  # false
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字典的常用方法

查看

dir={"name":"lee","age":"18","city":"西安"}
print(dir.keys()) #查看字典的所有key
print(dir.values()) #查看字典的所有value
print(dir.items()) #查看字典的所有key-value（item）
print(dir['name']) #查看key为name对应的value值
#print(dir['province']) #查看key为province对应的value值，如果存在就返回，如果不存在就会报错
print(dir.get('province')) #查看key为province对应的value值，如果存在就返回，如果不存在就返回none
print(dir.get('province',"陕西")) 
#查看key为province对应的value值，如果存在就返回，如果不存在就返回陕西
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增加和修改

d={"name":"lee","age":"18"}
d['city']='西安' #key值不存在就添加
print(d)
d['city']='北京' #key值存在，则修改相应value值
print(d)

d={"name":"lee","age":"18"}
d.setdefault('city','西安') #key值不存在就添加
print(d)
d.setdefault('city','北京') #key值存在，则do nothing
print(d)
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删除

d = {"name": "lee", "age": 18}
d.pop('age')
print(d)

d = {"name": "lee", "age": 18}
del d['name']
print(d)
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遍历字典 （for）

d = {"name": "lee", "age": 18, "city": "上海"}
for i in d:
    print(i)  # 这样只是遍历了字典中的key值
    
# 怎么样遍历字典中的key和value值呢？
for item in d.items():  # item中返回的是个列表：[('name', 'lee'), ('age', '18'), ('city', '西安')]
    print(item)  # 遍历字典中的key和value值
    
# 如何分别遍历字典中的key和value值呢？
for key, value in d.items():
    print(f"key={key},value={value}")
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defaultdict默认字典（给字典设置默认值）

collections.defaultdict类，本身提供了默认值的功能，默认值可以是整型、列表、集合等

from collections import defaultdict
# 默认字典，设置字典默认的value值
d=defaultdict(int) #设置默认value为整型
print(d['views']) #默认value值为0
d['transfer'] +=1 #将key为transfer的值加1
print(d)

#默认值为列表
d=defaultdict(list)
d['allow_users'].append('lee')
d['deny_users'].extend(['user1','user2'])
print(d)

#默认值为集合
d=defaultdict(set)
d['love_movies'].add('肖申克的救赎')
d['love_movies'].update({'我不是药神','黑客帝国'})
print(d)
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内置数据类型总结

• 可变数据类型和不可变熟虑类型
  可变数据类型：列表、集合、字典
  不可变数据类型：数值类型、元组、字符串

• 序列（支持for循环）和非序列（不支持for循环）
  有序序列拥有的特征：索引、切片、连接操作符、重复操作符、成员操作符
  

什么是可变数据类型：
可以增删改。可变数据类型允许变量的值发生变化，即如果对变量进行append、+ - 等操作，只是改变了变量的值，而不会新建一个对象，变量引用的对象的地址也不会变化。不过对于相同的值的不用对象，再内存中则会存在不用的对象，即每个对象都有自己的地址，相当于内存中对同值的对象保存了多份，这里不存在引用计数，是实实在在的对象。
什么是不可变数据类型：
不能增删改。 python中的不可变数据类型，不允许变量的值发生变化，如果改变了变量的值，就相当于是新建了一个对象。 而对于相同值的对象，在内存中则只有一个对象，内部会有一个引用计数来记录有多少个变量引用这个对象。