Day 5：dict 和 set 基本操作、字典视图等 6 个方面详解总结

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你好，我是悦创。

1. 字典

字典（dict），一种映射对象（mapping）类型，键值对的容器。

1.1 五种创建方法

创建 dict 的方法很简单，使用一对中括号 {}，键值对中间用冒号，每项间使用逗号分割。

1. 手动创建

empty = {}
dic = {'a': 1, 'c': 3, 'e': 5}

2. 使用 dict() 构造函数

In [10]: dict(a=1,b=2,c=3)
Out[10]: {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

3. 键值对 + 关键字参数

第一个参数为字典，后面是一系列关键字参数，如 c=3：

In [9]: dict({'a': 1, 'b': 2}, c=3, d=4)
Out[9]: {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

4. 可迭代对象

列表，元素又为一个元组，后面再加一系列关键字参数。

In [8]: dict([('a', 1),('b', 2)], c=3)
Out[8]: {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

5. fromkeys() 方法

已知键集合（keys），values 为初始值：

In [7]: {}.fromkeys(['k1', 'k2', 'k3'], [1, 2, 3])
Out[7]: {'k1': [1, 2, 3], 'k2': [1, 2, 3], 'k3': [1, 2, 3]}

In [14]: {'a': 1, 'b': 2}.fromkeys(['c', 'd'], [1, 2])
Out[14]: {'c': [1, 2], 'd': [1, 2]}

1.2 基本操作

基本操作包括：

创建字典
遍历字典
获取所有键集合（keys）
获取所有值集合（values）
获取某键对应的值
添加、修改或删除一个键值对

创建字典 d：

In [2]: d = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

字典属于容器，遍历容器每一项：

In [3]: for key, val in d.items():
   ...:     print(key,val)

结果：

a 1
b 2
c 3

获取所有键集合：

# 方法 1
In [4]: set(d)
Out[4]: {'a', 'b', 'c'}
# 方法 2
In [6]: set(d.keys())
Out[6]: {'a', 'b', 'c'}

获取所有值集合：

In [7]: set(d.values())
Out[7]: {1, 2, 3}

判断键是否在字典中：

# 判断键 c 在 d 中？
In [8]: if 'c' in d:
   ...:     print('键 c 在字典 d 中')
键 c 在字典 d 中

# 判断键 c 不在 d 中？
In [9]: if 'e' not in d:
   ...:     print('键 e 不在字典 d 中')
键 e 不在字典 d 中

获取某键对应的值：

In [10]: d.get('c')
Out[10]: 3

添加或修改一个键值对：

In [11]: d['d'] = 4
    ...: print(d) 
{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

删除一个键值对：

# 方法 1
In [12]: del d['d']
    ...: print(d)
{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

# 方法 2
In [13]: d.pop('c') # 返回 3
    ...: print(d) 
{'a': 1, 'b': 2}

1.3 字典视图

字典自带的三个方法 d.items()、d.keys()、d.values()，分别返回如下对象：

In [14]: d = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
In [15]: d.keys()
Out[15]: dict_keys(['a', 'b', 'c'])

In [16]: d.values()
Out[16]: dict_values([1, 2, 3])

In [17]: d.items()
Out[17]: dict_items([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])

它们都是原字典的视图，修改原字典对象，视图对象的值也会发生改变。

a = {'a':1, 'b':2, 'c':3}
key_lst = a.keys() # 创建字典的键集合视图

代码可视图如下所示：

删除键 b，由代码执行可视化图可看到，视图对象 key_lst 值也发生改变。

items()，也是返回一个视图对象：

a = {'a':1, 'b': 2, 'c': 3}
items = a.items()

修改字典，可看到视图对象 items 的值也会改变：

a['c'] = 4

1.4 字典的键

所有对象都能作为字典的键吗？

如果一个列表对象 lst 试图作为字典的键，会出现什么问题。

实验一下：

In [1]: lst = [1, 2]
In [2]: d = {lst: 'ok?'}

TypeError: unhashable type: 'list'

会抛出如上 TypeError 异常：不可哈希的类型 list。

因为列表是可变对象，而可变对象是不可哈希的，所以会抛出如上异常。

结论：可哈希的对象才能作为字典的键，不可哈希的对象不能作为字典的键。

2. 集合

集合是一种不允许元素出现重复的容器。

案例：判断一个列表中是否含有重复元素，便可借助集合这种数据类型。

def duplicated(lst):
    return len(lst) != len(set(lst)) # 不相等就意味着含重复元素

2.1 创建

与字典（dict）类似，集合（set）也是由一对花括号（{}）创建。但是，容器内的元素不是键值对。

a = {1, 2, 3}

示意图如下：

同字典类似，集合内的元素必须是可哈希类型（hashable）。

这就意味着 list、dict 等不可哈希的对象不能作为集合的元素。

In [1]: {[1, 2]}

TypeError: unhashable type: 'list'

另一种创建集合的方法，是通过 Python 的内置的 set 函数，参数类型为可迭代对象 Iterable。

In [1]: set([1, 3, 5, 7])
Out[1]: {1, 3, 5, 7}

2.2 常用方法

集合自带的方法与数学中的集合操作比较类似，提供查找集合间的并、交、差集、子集判断。

求并集：

a = {1, 3, 5, 7}
b, c = {3, 4, 5, 6}, {6, 7, 8, 9}
d = a.union(b, c) # {1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

求差集：

a = {1, 3, 5, 7}
b, c = {3, 4, 5, 6}, {6, 7, 8, 9}
d = a.difference(b, c) # {1}

求交集：

a = {1, 3, 5, 7}
b, c = {3, 4, 5, 6}, {6, 7, 8, 9}
d = a.intersection(b, c) # {}

a 是 b 的子集吗？

In [15]: a = {1,3,5,7}

In [16]: b = {3,4,5,6}

In [17]: a.issubset(b)
Out[17]: False

In [18]: a.issubset(a)
Out[18]: True

In [19]: a.issubset({1,3,5,7,8})
Out[19]: True

小结

今天，与大家一起学习了 Python 另一类 hash map table。包括：

字典创建的五种创建方法和基本操作
字典视图

以及，不能包含重复元素的集合（set）的创建和常用方法。

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