高中生零基础学python（三）

[黄同学teen]

学习python的第三天
我又来了，今天好累，但还是得坚持学习嘛，废话不多说，Let’s get started！

今天我们要学习的是set和dict，他们都是一组key的集合， 但他们有什么区别呢，接下来的学习会告诉我们！

首先我们来看dict

引用

校长布置了个任务给我，让我将全校同学的成绩统计出来，并要求要查找方便。

如果只是几个人，我完全可以用list来完成这个任务

names = ['Mike', 'Bob', 'Alice']
scores = [95, 80, 85]

但全校的人数过于庞大，用list的话，list越长，耗时越长，查找起来速度较慢。

如果用dict实现，只需要一个“名字”-“成绩”的对照表，直接根据名字查找成绩，无论这个表有多大，查找速度都不会变慢。用Python写一个dict如下：

>>>d = {'Mike': 95, 'Bob': 80, 'Alice': 85}
>>>d['Mike']
95

为什么dict可以这么快？就拿查字典来举例，list就是不按拼音部首直接一个字一个字的去找，而dict是按照拼音部首对应的页码精准查询！

dict使用键-值（key-value）存储，具有极快的查找速度。

引用

这种key-value存储方式，在放进去的时候，必须根据key算出value的存放位置，这样，取的时候才能根据key直接拿到value。

把数据放入dict的方法，除了初始化时指定外，还可以通过key放入：

>>>d['Mike'] = 90
>>>d['Mike']
90

引用

由于一个key只能对应一个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['Jack'] = 90
>>>d['Jack']
90
>>>d['Jack'] = 88
>>>d['Jack']
88

假设名单里没有这位同学的名字，我们用dict去查询会出现什么状况呢？

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

为了避免这种错误，有两种解决办法：
一是通过in判断key是否存在

>>>'小明' 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('小明')
>>>d.get('小明', -1)
-1

如果我们不小心错误的添加了一个同学的信息，由于数量较大，不方便查找，怎么办呢？

我们可以用pop(key)来删除这个同学和他所对应的value

>>>d.pop('Bob‘)
80
>>>d
{'Mike': 95, 'Alice': 85}

请务必注意，dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的

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.查找和插入的时间随着元素的增加而增加；

引用

所以，dict是用空间来换取时间的一种方法。

记住一点，dict的key必须是不可变对象，因为dict是根据key来计算value的位置，如果key的值会变，就会导致每次计算的value都不同，这样dict的内部就混乱了。

set

引用

要创建一个set，需要提供一个list作为输入集合：

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

这里，[1,2,3]是一个list，而{1,2,3}是表示set内部的有1，2，3这三个元素。

我们可以通过add(key)来添加set中的元素，

>>>s.add(4)
>>>s
{1, 2, 3, 4}
>>>s.add(4)
>>>s
{1, 2, 3, 4}

是不是发现了什么？我们重复添加了一个4，但并没有显示出来，原因是set会自动过滤掉重复的元素。

通过remove(key)可以删除元素：

>>>s.remove(4)
>>>s
{1, 2, 3}

引用

set可以看成数学意义上的无序和无重复元素的集合，因此，两个set可以做数学意义上的交集、并集等操作：

>>>s1 = set([1, 2, 3])
>>>s2 = set([2, 3, 4])
>>>s1 & s2
{2, 3}
>>>s1 | s2
{1, 2, 3, 4}

看到这里，我们应该清楚了，dict和set的唯一区别就是有没有存储对应的value。

但是，set的原理和dict一样，所以，同样不可以放入可变对象，因为无法判断两个可变对象是否相等，也就无法保证set内部“不会有重复元素”

说了这么多，到底什么是不可变对象呢？
可变对象，比如list

>>>a = ['c','b','a']
>>>a.srot()
>>>a
['a','b','c']

对于不可变对象，比如str

>>>a = 'abc'
>>>a.replace('a','A')#我们将a替换成A
'ABC'
>>>a
'abc'#what？居然没变？

这到底是怎么回事？

让我们用b指向'Abc'看看会怎么样

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

原来如此，当我们用replace()的时候，replace实际上是作用在字符串’abc‘上，虽然replace的意思是替换，但相反，replace创建了一个新的字符串’Abc‘，当我们用b来指向这个字符串的时候，就容易理解了！

引用

所以，对于不可变对象来说，调用自身对象的方法不会改变自身，相反还会创建出一个新的对象并返回。

今天的学习就到这里，大家再见！