小牛叔讲Python第8章：集合大家一起的快乐

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1、前言

凛东将至，琼恩·雪诺当上司令官命令山姆威尔去南方，到旧镇学习成为一个学士再回黑城堡。山姆发现如要熟练在图书馆中查询藏书，必须熟悉“列表”、“集合”、“元组”和“字典”4种数据组织形式。

2、列表list

图书馆所有书架上的藏书都是“列表”形式，为了帮助理解列表山姆记得小时候最开心的事情就是逛街。因为老妈会给买最喜欢吃的糖葫芦。竹签可以把许多山楂串成串。列表处理数据与吃糖葫芦其实很相似，：

上面两种形式都是“列表”，特点如下：

元素有序。列表中的元素都是有顺序的，可以通过下标来定位。
可以编辑。列表变量中的元素可以被删除、添加。

2.1 列表的定义

[元素0,元素1,...]

如上所示，列表中的元素是从0开始的。

如下代码使用中括号和逗号分隔来定义列表中的内容，如下定义了各种列表形式，比如：包括1,2,3,4,5五个整数的列表....

a=[1,2,3,4,5]   #定义5个元素的列表
b=[] #定义了空的列表
c=['夜王前传',1045,'龙晶使用方法',1056] #定义了书名页数
d=[['夜王前传','龙晶使用方法'],[1045,1056]]   #定了2个列表元素（书名列表、页数列表）的列表

定义完成可以通过如下的方式“取出数据”：

a[0] #表示第0个元素1
a[1] #表示第1个元素2
c[1] #表第第1个元素1045

此外，还可以使用负数来倒着取元素，今天山姆的女友吉莉来看他了，提义两个人玩扑克牌，我们定义一幅扑克可以这样定义：

2.2 切片操作

列表在计算机中有如下的主流操作: 切片、删除、弹出、添加。

切片就像在书柜（列表）中抽出中间一部分书本（元素），切片操作是这样的，使用冒号分隔前后位置（重要：后面的位置是不被包括的），继续之前定义我们看示例：

a=[1,2,3,4,5] #定义5个元素的列表
#形成新的列表[2,3]
a[-4:-2]
#形成新的列表[2,3]
a[1:3]

切片可以省略前后的数字，表示开始和结束，切片有好处就是不会产生“溢出错误”，如下的代码在计算时只返回空列表，而不会出错：

#表示从第100位置开始到结束的切片，返回空
a[100:]
#下面语句会产生溢出错误
a[100]

2.3 添加删除操作

使用append动作来添加元素至队尾、使用del语句删除元素、remove动作删除列表中某一个值（只能一个），如下所示：

列表.append(元素） #添加元素进列表尾
列表.remove(值） #删除列表中的值一次
del 元素 #在内存中删除元素

a=[1,2,3,4,5] #定义5个元素的列表
del a[0]
print('删除a第0个:',a)
a.append(5)
print('添加5,a:',a)
a.remove(5) #只能删除一次5
print('删除数值5,a:',a)

运行的结果如下：

删除a第0个: [2, 3, 4, 5]
添加5,a: [2, 3, 4, 5, 5]
删除数值5,a: [2, 3, 4, 5]

大家可能发现，除了del语句比较特殊，其它append和remove动作在运行时都需要把列表变量放在小数点前，现在大家可以理解为这是列表的专门的动作，这种写法表示：调用列表class类的方法函数，大家要记往。

del 语句是内置命令，不光应用于列表它表示在内存中删除销毁对象，任何变量都可以被“销毁”

2.4 插入弹出操作

弹出pop操作也是列表的专门的“方法”，表示从列表中的某个位置删除对象，但是会同时返回这个对象，就好像子弹从弹匣中弹出来一样。同样插入insert操作也可以基于位置（前文remove是基于数值而不是位置）把新元素插入列表。

列表.pop(位置）#不写就默认最后一个
列表.insert(位置,元素） #把元素插入位置当中

a=[2,3,4,5,5]
b = a.pop(3)
print('弹出第3个元素,a:',a,',弹出了:',b)
#第0个位置前插入字符“首”
a.insert(0,'首')
print('插入a:',a)

上面的代码运行结果如下图：

弹出第3个元素,a: [2, 3, 4] ,弹出了: 5
插入a: ['首', 2, 3, 4]

3、元组tuple

元组可看成是“只读”的列表，它使用成对的圆括号()来定义，其中的元素都有0开始的位置，但只能读取而不能添加和删除其中的元素。这就类似于Sam在学院中看到的珍贵特定古籍书柜，柜中的书籍都是固定位置的，只能取阅而不能更新新的书籍进来，也不允许把书籍抽走放在别处或是销毁。

在Sam学院中把书籍位置使用（柜号，行号，列号）的元组来表示，我们看示例：

#Sam学院中把书籍位置使用（柜号，行号，列号）来表示 :
book_a_loc = (1,23,34)
book_b_loc = (5,10,90)
print('a书位置:',book_a_loc)
print('a书行列:',book_a_loc[1:])
print('b书行号:',book_b_loc[1])
#试删除第1个元素会出错
del book_a_loc[0]

运行后的结果如下：

a书位置: (1, 23, 34)
a书行列: (23, 34)
b书行号: 10
Traceback (most recent call last): File "/....../demo2.py", line 7, in <module>     del book_a_loc[0] TypeError: 'tuple' object doesn't support item deletion

错误信息提示我们，tuple元组类型不支持元素删除。

嘿嘿：Sam问道如果把列表加入元组呢，到底可编辑还是不可编辑？
结论是这样的，元组虽然不能编辑，但是其中作为元素的列表却是可以编辑的。

具体交给读者去试试吧！

4、集合set

在学院中有一些正在借阅当中的书籍，通常被学士位乱堆在桌子上，也没有顺序，这种在python中没有顺序的元素集叫“集合”，我们定义空集合时使用set()，而不用{}因为空花括号表示空的字典，我们定义集合时使用{元素1,....,}来表示。它有如下的特点：

无序
不重复

s = {'男','男','女'}
print(s)

在上面的定义当中，我们有重复的男，但是打印出来只有2个值：

{'女', '男'}

集合类型在数学上有交并差补运算，同样在python当中也有运算符分别是&|-^，具体示例如下图：

n1 = {'张','王'}
n2 = {'何','王'}
print('合',n1&n2,'并',n1|n2,'差',n1-n2,'补',n1^n2)

运行结果如下：

合 {'王'} 并 {'何', '张', '王'} 差 {'张'} 补 {'何', '张'}

5、字典dict

就像Sam经常使用的字典类书籍，Sam想查词dragonglass（龙晶石）就从dragonglass索引去找内容。python有一种数据结构dict可以实现上述根据索引来查询的功能，dict当中的元素由冒号分隔的两部分组成，前部分当索引的叫关键字key（个人觉得叫钥匙更形象），当内容的叫value（值）。

字典内的元素没有数字位置，只能通过关键字来获得内容。

#字典定义分隔符{},后可用回车
d = {'dragon':'一种古老的动物','龙晶':'使用龙的骨骼形成化石晶体',}
#查询 龙晶
print('龙晶',d['龙晶'])
#插入元素
d['丹尼莉丝'] = '坦格利安家族的风暴降生丹尼莉丝坦格利安一世、不焚者、弥林女王、安达尔人和先民的女王、七国统治者暨全境守护者、草原上的卡丽熙、打碎镣铐者以及龙之母！'
#删除dragon
d.pop('dragon')
#打印整个字典
print('d的内容',d)

运行后，结果如下：

龙晶 使用龙的骨骼形成化石晶体
d的内容 {'龙晶': '使用龙的骨骼形成化石晶体', '丹尼莉丝': '坦格利安家族的风暴降生丹尼莉丝坦格利安一世、不焚者、弥林女王、安达尔人和先民的女王、七国统治者暨全境守护者、草原上的卡丽熙、打碎镣铐者以及龙之母！'}

通过对字典的熟练运用，SAM找到了龙晶矿的所在地，他决定把这个消息告诉SNOW，帮助七国打赢夜王之战，关注后续发展哦。

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