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3 常见的Python数据结构-字典、集合、序列函数及推导式

ccvgpt 2024-11-27 12:05:12 基础教程 1 ℃

字典

字典又称哈希映射、关联数组。它是键值对大小可变的集合,键和值均为Python的对象。

1)字典创建:

3 常见的Python数据结构-字典、集合、序列函数及推导式

dic = {key1:value, key2:value, ....}

2)向字典对象中添加元素。可以直接用下标方法添加(只是下标不仅可以是数值,也可以是任意对象做key值)。

3)字典中元素的访问。可以通过key值进行访问。

4)get(),按照键值进行查询,如果键值不存在会返回None。也可以设定默认返回值,如下面代码:

value = some_dic.get(key, default_value)

5)删除元素或弹出元素。

删除元素使用del()函数。参数为字典的某个key值。如果key不存在,则会报KeyError。

弹出使用pop()函数。参数为字典的某个key值。如果key不存在,则会报KeyError。key存在,则pop()会返回弹出元素对象。

6)判断字典中是否含有某个key。

7)keys()、values()是字典的键和值的迭代器方法。虽然键值对没有顺序,这两个方法可以返回相同的顺序的键和值。

8)update()合并另一个字典。

udpate()方法是原地改变字典,因此传递给update()的键如果与已有键值重复,则原值会被覆盖。

9)setdefault()用于获取指定键的值。

  • 如果键存在于字典中,则返回键对应的值;
  • 如果键不存在,则插入指定的键值对,并返回默认值。

10)defaultdict,collections模块中的defaultdict继承自内置的dict类型,它可以在访问不存在的键时自动提供默认值,这一特性使得处理复杂的数据结构变得更加简单和直观。

  • defaultdict(int):基本用法,defaultdict(int) 创建了一个 defaultdict 对象,其中 int 是一个工厂函数,返回 0。访问已存在的键时,defaultdict 会返回对应的值。访问不存在的键时,defaultdict 会调用 int() 函数,返回默认值 0。
  • 使用其他工厂函数:defaultdict 可以使用各种工厂函数来生成默认值。例如,可以使用 list 工厂函数来创建一个默认值为列表的 defaultdict。

有效的键类型

字典的值可以是任意Python类型,键通常是不可变的标量类型(整数、浮点型、字符串)或元组(元组中的对象必须是不可变的)。这种规定被称为“可哈希性”。

可以用hash()函数检测一个对象是否可哈希。

集合

集合是无序的不可重复的元素计划。类似字典,但没有键只有值。创建集合的方法有2种:

  1. set()函数
  1. 使用{}的set语句

1)集合的合并,使用union()函数或者"|"运算符。

2)取集合的交集,使用intersection()函数或者“&”运算符。

函数

替代语法

说明

a.add(x)

-

将元素x添加到集合a

a.clear()

-

将集合元素清空

a.remove(x)

-

将元素x从集合a除去

a.pop()

-

从集合a去除任意元素,如果集合为空,则抛出KeyError

a.union(b)

a | b

集合a和b中的所有不重复元素

a.update(b)

a |= b

设定集合a中的元素为a与b的合并

a.intersection(b)

a & b

a和b中交叉的元素

a.intersection_update(b)

a &= b

设定计划a中的元素为a与b的交叉

a.difference(b)

a - b

存在于a但不存在于b的元素

a.difference_update(b)

a -= b

设定计划a中的元素为a与b的差

a.symmetric_difference(b)

a ^ b

只在a或只在b的元素

a.symmetric_difference_update(b)

a ^= b

集合a中的元素为只在a或只在b的元素

a.issubset(b)

-

如果a中的元素全部属于b,则为True

a.issuperset(b)

-

如果b中的元素全部属于a,则为True

a.isdisjoint(b)

-

如果a和b无共同元素,则为True

序列函数

enumerate()函数

Python内建了enumerate()函数,可以返回(i, value)元组序列。

sorted()函数

sorted()函数可以从任意序列的元素返回一个新的排好序的列表。

与sort()函数相同,也可以接收key、reverse参数。

zip()函数

zip可以将多个列表、元组或其他序列成对组会成一个元组列表。

zip可以出来任意多个序列,元素的个数取决于最短的序列。

由于seq3只有两个元素,因此seq_mix序列也只有2个元素。

综合zip()与enumerate()函数的实例:

对于一个zip()函数“压缩”过的序列,可以通过zip(*sequence)的语法,对序列进行“解压”。

reversed()函数

reversed()函数可以从后向前迭代一个序列。reversed()是一个迭代器,只有实体化(即有列表或for循环)之后才能创建反转序列。

reversed()是一个生成器,只有实体化(即有列表或for循环)之后才能创建反转序列。如下图所示,直接使用则只会返回一个迭代器。

推导式

列表、集合和字典推导式

列表推导式允许用户方便的从一个集合过滤元素,形成列表,在传递参数过程中还可以修改元素。形式如下:

[expr for val in collection if condition]

它等价于:

result = [] for val in collection: if condition: result.append(expr)

案例:

字典推导式的表达式:

dict_comp = {key-expr: value-expr for value in collection if condition}

集合推导式的表达式:

set_comp = {expr for value in collection if condition}

嵌套列表推导式

案例:

使用嵌套列表推导式的方案:

应用场景:将整数元组列表扁平化。

虽然推导式可以以任意层级嵌套,不过超过三层的嵌套就需要考虑代码可读性问题。

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