python笔记Ⅴ----元组、字典、集合

一、元组（tuple）：一个不可变序列

    元组的的操作方式基本上和列表是一致的。所以在操作元组时，就把元组当作成一个不可变的列表就ok了。一般当我们希望数据不改变时，就使用元组，其余情况都使用列表。

1、创建元组：使用()来创建元组

my_tuple = () # 创建了一个元组
print(my_tuple,type(my_tuple)) # 
 
my_tuple = (1,2,3,4,5) # 创建了一个5个元素的元组

2、元组是不可变对象，不能尝试为元组中的元素重新赋值

my_tuple[3] = 10 # TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
print(my_tuple[3])

3、当元组不是空元组时，括号可以省略。如果元组不是空元组，它里面至少要有一个。

my_tuple = 10,20,30,40
my_tuple = 40 # 40 
my_tuple = 40, # (40,) 
print(my_tuple,type(my_tuple))

 4、元组的解包（解构）：解包就是指将元组当中每一个元素都赋值给一个变量

例：

a = 100
b = 300
print(a,b)
 
# 交互 a 和 b 的值，这时就可以利用元组的解包
a , b = b , a
print(a , b)

    在对一个元组进行解包时，变量的数量必须和元组中的元素的数量一致。也可以在变量前边加一个 * ，这样变量将会获取元组中剩余的元素。

my_tuple = 10 ,20 ,30 ,40
 
a , b , *c = my_tuple
a , *b , c = my_tuple
*a , b , c = my_tuple
a , b , *c = [1,2,3,4,5,6]
a , b , *c = 'hello world'
print('a = ',a)
print('b = ',b)
print('c = ',c)

注意：不能同时出现两个或以上的 * 变量。

*a , *b , c = my_tuple # SyntaxError: multiple starred expressions in assignment

二、可变对象

a[0] = 10
print('修改后：', a , id(a))

  每个对象中都保存了三个数据：

        ① id（标识）
        ② type（类型）
        ③ value（值）  

a = [1,2,3]
print('修改前：', a , id(a))

（1） 通过索引修改列表----改对象

a[0] = 10
print('修改后：', a , id(a))

   这个操作是在通过变量去修改对象的值。
        ① 这种操作不会改变变量所指向的对象
        ② 当我们去修改变量时，如果有其他变量也指向了该对象，则修改也会在其他的变量中体现 

（2）为变量重新赋值----改变量

a = [4,5,6]
print('修改后：', a , id(a))

   这个操作是在给变量重新赋值。
        ① 这种操作会改变变量所指向的对象
        ② 为一个变量重新赋值时，不会影响其他变量 

 例：

a = [1,2,3] 
b = a
# b[0] = 10  #指向的是同一个对象，b改变，a也改变
b = [10,2,3] # b变，a不变
 
print('a',a,id(a))
print('b',b,id(b))

 区别：

 （1）== 和 != ：比较的是对象的值是否相等

 （2）is 和 is not：“比较的是对象的id是否相等（比较两个对象是否是同一个对象）

a = [1,2,3]
b = [1,2,3]
print(a,b)
print(id(a),id(b))
print(a == b) # a和b的值相等，使用==会返回True
print(a is b) # a和b不是同一个对象，内存地址不同，使用is会返回False

注意：列表就是一个可变对象。一般只有在为变量赋值时才是修改变量，其余都是修改对象。

三、字典（dict）：字典属于一种新的数据结构，称为映射（mapping）。

    字典的作用和列表类似，都是用来存储对象的容器。在字典中每一个元素都有一个唯一的名字，通过这个唯一的名字可以快速地查找到指定的元素。

1、使用{}来创建字典

d = {} # 创建了一个空字典

2、创建一个保护有数据的字典

  在字典中可以保存多个对象，每个对象都会有唯一的名字。

      ① 这个唯一的名字，我们称其为键（key）
      ② 这个对象，我们称其为值（value）

  所以字典，我们也称为键值对（key-value）结构。每个字典中都可以有多个键值对，而每一个键值对我们称其为一项（item）。

语法:   {key:value,key:value,key:value}

说明：

  ① 字典的值可以是任意对象。字典的值是不能重复的,如果出现重复的后边会替换到前边的。

  ② 字典的键可以是任意的不可变对象(int str bool tuple..),但是一般我们都会使用字符串。

例：

d = {
    'name':'路飞',
    'age':'19',
    'gender':'男',
    'address':'风车村'
}
print(d , type(d))
 
# 需要根据键来获取值
# print(d['name'],d['age'],d['gender'])

注意：如果使用了字典中不存在的键,会报错。

print(d['hello']) KeyError: 'hello'

3、字典的使用

（1）语法：

① {k1:v1,k2:v2,k3:v3}

② 使用dict()函数来创建字典。每一个参数就是一个键值对，参数名就是键，参数名就是值（这种方式创建的字典，key都是字符串

d = dict(name='路飞',age=19,gender='男') 

③ 也可以将一个包含有双值子序列的序列转换为字典。

> 双值序列，序列中只有两个值，例如：[1,2] ('a',3) 'ab'
> 子序列，如果序列中的元素也是序列，那么就称这个元素为子序列

d = dict([('name','路飞'),('age',19)])
print(d,type(d))

（2）len()获取字典中键值对的个数

d = dict(name='路飞',age=19,gender='男') 
print(len(d))

（3）in 检查字典中是否包含指定的键，not in 检查字典中是否不包含指定的键

print('hello' in d)

（4）获取字典中的值

① 根据键来获取值

语法：d[key]

# print(d[age]) # 报错NameError: name 'age' is not defined
print(d['age']) # 正确书写方式

② 通过 [] 来获取值时，如果键不存在，会抛出异常 KeyError。get(key[, default])该方法用来根据键来获取字典中的值。

print(d.get('name'))

注意：如果获取的值在字典中不存在，会返回None。也可以指定一个默认值，来作为第二个参数，这样获取不到值时将会返回默认值。

print(d.get('hello'))
print(d.get('hello','默认值'))

（5）修改字典

① d[key] = value 如果key存在则覆盖，不存在则添加

d['name'] = 'lufei' # 修改字典的key-value
d['address'] = '风车村' # 向字典中添加key-value
print(d)

② setdefault(key[, default]) 可以用来向字典中添加key-value。

 > 如果key已经存在于字典中，则返回key的值，不会对字典做任何操作。

> 如果key不存在，则向字典中添加这个key，并设置value。

result = d.setdefault('name','索隆')
result = d.setdefault('hello','索隆') #有就返回，没有就添加
print('result =',result)
print(d)

③ update([other]) 表示将其他的字典中的key-value添加到当前字典中。

 > 如果有重复的key，则后边的会替换当前的。

d = {'a':1,'b':2,'c':3}
d2 = {'d':4,'e':5,'f':6,'a':7}
d.update(d2)
print(d)

（6）删除

① 可以使用del来删除字典中的key-value。

del d['a']
del d['b']

② popitem()：随机删除字典中的一个键值对，一般都会删除最后一个键值对。

 > 删除之后，它会将删除的key-value作为返回值返回。
 > 返回的是一个元组，元组中有两个元素，第一个元素是删除的key，第二个是删除的value。

d.popitem()
result = d.popitem()
print('result =',result)
print(d)

注意：当使用popitem()删除一个空字典是，会抛出异常KeyError: 'popitem(): dictionary is empty'

③ pop(key[, default])：根据key删除字典中的key-value，会将被删除的value（值！）返回。

result = d.pop('d')
result = d.pop('z','这是默认值') 

注意：

Ⅰ、如果删除不存在的key，会抛出异常 KeyError: 'z'

# del d['z'] # 不存在，报错

Ⅱ、如果指定了默认值，在删除不存在的key时，不会报错，而是直接返回默认值

④ clear()：用来清空字典

d.clear()

（7）copy()：该方法用于对字典进行浅复制

  复制完的对象，和原对象是独立的，修改一个不会影响另一个。

d = {'a':1,'b':2,'c':3}
d2 = d.copy()
# d['a'] = 100
 
d = {'a':{'name':'路飞','age':19},'b':2,'c':3} # {'name':'路飞','age':19}是字典内部的字典，浅复制只会复制字典本身，内部还有字典不会被复制，对象内部的对象不会真正的复制
d2 = d.copy()
d2['a']['name'] = '索隆'
 
print('d =',d,id(d))
print('d2 =',d2,id(d2))

注意：浅复制会简单复制对象内部的值，如果值也是一个可变对象，这个可变对象不会被复制。

 4、遍历字典

（1）keys()：该方法会返回字典的所有key，该方法会返回一个序列，序列中保存有字典的所有键。

d = {'name':'路飞','age':'19','gender':'男'}
# print(d.keys())
 
# 通过遍历keys()来获取所有的键
for k in d.keys():
    print(k,d[k])

（2）values()：该方法会返回一个序列，序列中保存有字典的左右的值。

for v in d.values():
    print(v)

（3）items()：该方法会返回一个序列，序列中包含有双值子序列。双值分别是：字典中的key和value。

print(d.items())
for k,v in d.items():
    print(k,'=',v)

四、集合（set）：集合和列表非常相似

不同点：
        ① 集合中只能存储不可变对象
        ② 集合中存储的对象是无序（不是按照元素的插入顺序保存）
        ③ 集合中不能出现重复的元素

1、创建集合

（1）使用{}来创建集合

s = {1,2,319,5,9,1,1,1,1}  # 
# s = {[1,2,3],[4,6,7]} # TypeError: unhashable type: 'list'
 
print(s,type(s))

（2）使用set()函数来创建集合

s = set() # 空集合
# 可以通过set()来将序列和字典转换为集合
s = set([1,2,3,4,5,1,1,2,3,4,5])
s = set('hello')
 
# 使用set()将字典转换为集合时，只会包含字典中的键
s = set({'a':1,'b':2,'c':3}) # {'c', 'a', 'b'} 

注意：使用set()将字典转换为集合时，只会包含字典中的键

（3）没有办法通过索引来操作集合，只能将集合先转换为列表

s = {'a' , 'b' , 1, 2, 3}
 
# print(list(s)[0])
# print(s,type(s))

2、使用in 和not in来检查集合中的元素

print('c' in s)

3、使用len()来获取集合中元素的数量

print(len(s))

4、添加方法

（1）add()向集合中添加元素

s.add(10)
s.add(30)

（2）update()将一个集合中的元素添加到当前集合中，update()可以传递序列或字典作为参数，字典只会使用键

s2 = set('hello')
s.update(s2)
s.update((10,20,30,40,50))
s.update({10:'ab',20:'bc',100:'cd',1000:'ef'})

5、删除

（1）pop()：随机删除并返回一个集合中的元素

result = s.pop()
print(result)

（2）remove()：删除集合中的指定元素

s.remove(100)
s.remove(1000)

（3）clear()：清空集合

s.clear()

6、copy()对集合进行浅复制

7、集合的运算：在对集合做运算时，不会影响原来的集合，而是返回一个运算结果

# 创建两个集合
s = {1,2,3,4,5}
s2 = {3,4,5,6,7}

（1）& 交集运算

result = s & s2  # {3, 4, 5}

（2）| 并集运算

result = s | s2 #  {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}

（3）- 差集，只在s集合里有的而s2集合没有的

result = s - s2 #  {1, 2}

（4）^ 异或集，获取只在一个集合中出现的元素

result = s ^ s2 # {1, 2, 6, 7}

（5）<= 检查一个集合是否是另一个集合的子集

a = {1,2,3}
b = {1,2,3,4,5}
 
result = a <= b # result = True
result = {1,2,3} <= {1,2,3} # True
result = {1,2,3,4,5} <= {1,2,3} # result = False

注意：如果a集合中的元素全部都在b集合中出现，那么a集合就是b集合的子集,b就是a的超集.

（6）< 检查一个集合是否是另一个集合的真子集

result = {1,2,3} < {1,2,3} # False
result = {1,2,3} < {1,2,3,4,5} # True

注意：如果超集b中含有子集a中的所有元素，并且b中还有a中没有的元素，则b就是a的真超集，a是b的真子集。

（7）>= 检查一个集合是否是另一个的超集

（8）> 检查一个集合是否是另一个的真超集