python学习第七天 -- dict 和set

今天主要学习关于python 的dict（全称dictionary）和set。dict的用法跟javascript 中map表类似，key + value结构语言。而set，准确来说，只是key的集合。

Dict

直接贴代码

>>> d = {'zhangsan': 95, 'lixi': 75, 'wuliu': 85}
>>> d['zhangsan']
95

dict插入

>>>d['wangba'] = 90 //直接插入wangba该学员的成绩，再次打印d
>>>d
{'lixi': 45, 'wangba': 90, 'zhangsan': 95, 'wuliu': 76}

PS：dict 是一个无序的集合，上面的例子，你插入了一条记录，但是打印出来的顺序是无序的。

学过javascript知道，map中key只能对应一个唯一value，所以，多次对一个key放入value，后面的值会把前面的值冲掉：

>>> d['wangba'] = 88
>>> d['wangba']
88
>>> d['wangba'] = 66
>>> d['wangba']
66

如果key不存在，dict就会报错：

>>> d['liuhai']
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'c'

要避免key不存在的错误，有两种办法，一是通过in判断key是否存在：

>>>'liuhai' in d
False

二是通过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('liuhai')
//空，不显示结果
>>> d.get('liuhai', -1)
-1

注意：返回None的时候Python的交互式命令行不显示结果。

Key删除

要删除一个key，用pop(key)方法，对应的value也会从dict中删除：

>>> d.pop('wangba')
90
>>> d
{'lixi': 45, 'zhangsan': 95, 'wuliu': 76}

再次提醒，dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的，是一个无序的集合。

和list比较，dict有以下几个特点：

1. 查找和插入的速度极快，不会随着key的增加而变慢；
2. 需要占用大量的内存，内存浪费多。

而list相反：

1. 查找和插入的时间随着元素的增加而增加；
2. 占用空间小，浪费内存很少。

所以，dict是用空间来换取时间的一种方法。

dict可以用在需要高速查找的很多地方，在Python代码中几乎无处不在，正确使用dict非常重要，需要牢记的第一条就是dict的key必须是不可变对象。

这是因为dict根据key来计算value的存储位置，如果每次计算相同的key得出的结果不同，那dict内部就完全混乱了。这个通过key计算位置的算法称为哈希算法（Hash）。

要保证hash的正确性，作为key的对象就不能变。在Python中，字符串、整数等都是不可变的，因此，可以放心地作为key。而list是可变的，就不能作为key：

>>> key = [1, 2, 3]
>>> d[key] = 'a list'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'

Set

set相对与dict来讲，就是只存储key，不存储value。

直接贴代码：

>>>s = set([1,2,3])
>>>s
>>>set([1,2,3])

set 插入key：

>>>s.add(4)
>>>s
set([1, 2, 3, 4])

如果set插入重复的key：

>>> s.add(2)//key 重复的会被处理，不能出现重复的key
>>> s
set([1,2, 3, 4])

set 移除key：

>>> s.remove(1)
>>> s
set([2, 3, 4])

PS：set的特点跟dict类似，都是无序的集合，key都是不可变的，同样list不能作为key。

上面我们一直将python整数和字符串指向的内容是不可变的。何为内容不可变？看下面的例子，从网上摘抄：

>>> a = 'abc'
>>> a.replace('a', 'A')
'Abc'
>>> a
'abc'

虽然字符串有个replace()方法，也确实变出了'Abc'，但变量a最后仍是'abc'，应该怎么理解呢？

我们先把代码改成下面这样：

>>> a = 'abc'
>>> b = a.replace('a', 'A')
>>> b
'Abc'
>>> a
'abc'

要始终牢记的是，a是变量，而'abc'才是字符串对象！有些时候，我们经常说，对象a的内容是'abc'，但其实是指，a本身是一个变量，它指向的对象的内容才是'abc'。

当我们调用a.replace('a', 'A')时，实际上调用方法replace是作用在字符串对象'abc'上的，而这个方法虽然名字叫replace，但却没有改变字符串'abc'的内容。相反，replace方法创建了一个新字符串'Abc'并返回，如果我们用变量b指向该新字符串，就容易理解了，变量a仍指向原有的字符串'abc'，但变量b却指向新字符串'Abc'了。

所以，python对于不变对象来说，调用对象自身的任意方法，也不会改变该对象自身的内容。相反，这些方法会创建新的对象并返回。

这样，就保证了不可变对象本身永远是不可变的。