Python基础知识 2022-11-14 ★ 小结 43-50 字典

文章目录

字典
- 字典的特点
- 创建方式
- 字典元素的访问
- 字典元素的添加
- 字典元素的删除
- 字典的序列解包
- - 序列解包用于列表
  - 序列解包用于元组
  - 序列解包用于字典
- 表格的构建和打印，列表和字典综合嵌套
- 字典核心底层原理
- - 把键对象放入字典的底层过程
  - 根据键查找键值对的底层过程
  - 字典底层原理小结
集合
- 集合的特点
- 集合的创建
- 集合的删除
- 集合的其它操作

字典

字典的特点

无序、可变、键值对
每个元素是一个键值对，包含键对象和值对象
键对象不可以重复（字典是一个依靠键对象的散列值来排列元素的散列表，键对象的散列值不可以重复）

创建方式

a = {'name':'marx','age':18,'salary':'unknown'}
a = dict('name'='marx','age'=18)，键值对的元组
a = dict[('name','marx'),('age',18)]，键值对元组组成的列表
a = dict(zip(键列表,值列表))，zip()方式也同样适用于元组
a = dict.formkeys(['name','age'])，创建值对象为空的字典，注意其中键对象是以列表形式出现，而不是只用逗号隔开

字典元素的访问

a['name']，类似列表和元组中用a[0]的访问方式
a.keys()，列出字典a中所有的键对象
a.items()，列出字典a中所有的键值对
a.values()，列出字典a中所有的值对象
a.get('name')，获取字典a中’name’键对象的值对象
len(a)，获取字典a的键值对个数
'name' in a，not in，判断键对象是否在字典a中

字典元素的添加

a['address'] = '南天门'，如果字典a中没有address这个键，就添加这个键值对；如果有，就更新值对象
a.update(b)，b是一个新的字典，将b字典中的内容拷贝到字典a中，重复键就覆盖，没有的键就新增

字典元素的删除

del(a['name'])，删除字典a中键对象为name的键值对
a.clear()，清空字典a，字典a变成空字典
a.pop('name')，返回值是name的值对象，抛出name后字典a中就没有这个键值对了
a.popitem('name')，乱序抛出字典a中的键值对，当a为空字典时会抛异常

字典的序列解包

序列解包用于列表

[a,b,c]=[10,20,30]
❓ 去掉方括号好像没有影响

序列解包用于元组

x,y,z = (10,20,30)
(x,y,z) = (10,20,30)
❓ 不太理解列表和元组的序列解包的区别，看起来都是一次性对三个变量赋值

序列解包用于字典

序列解包用于字典默认是对键对象进行操作

a = {'name':'gaoqi','age':18,'job':'programmer'}
m,n,l = a

序列解包对字典中的值对象进行操作
e,f,g = a.values()
序列解包对字典中的键值对进行操作
e,f,g = a.items()

表格的构建和打印，列表和字典综合嵌套

思路：

构造表格
1. 用字典构建每一行，需要储存数据
2. 用列表装起来每一行，需要按重复格式增殖
打印
1. 循环的是行数，也就是列表的元素数
2. 按字典键对象打印值对象

r1 = {"name":"高小一", "age":18, "salary":30000, "city":"北京"}
r2 = {"name":"高小二", "age":19, "salary":20000, "city":"上海"}
r3 = {"name":"高小五", "age":20, "salary":10000, "city":"深圳"}tb = [r1,r2,r3]#获得第二行的人的薪资
print(tb[1].get('salary'))#打印所有人的薪资
for i in range(len(tb)):print(tb[i].get('salary'))
#打印所有数据
for i in range(len(tb)):print(tb[i].get('name'),tb[i].get('salary'),tb[i].get('city'))

字典核心底层原理

字典的本质是一个散列表，即稀疏数组，即总是有空白元素的数组
散列表中的每个单元叫bucket（表元、桶）
每个bucket有两个部分：键对象的引用、值对象的引用
所有bucket的结构、大小都一样，通过偏移量来读取指定的bucket
字典的键对象：必须可散列，即可以转换出哈希值，字符串、数字、元组皆可

把键对象放入字典的底层过程

计算键对象的散列值bin(hash('name')
1. 数组长度假设为8，也就是最小的索引值是7，是最大的3位二进制数，
取name的散列值最右端的3位，转换为0-7的索引值，假设为6
索引值为6的bucket是否为空
1. 为空，将name键对象放入该bucket
2. 不为空，取name散列值从最右端往左移动3位后的3位数，转换为0-7的索引值…重复步骤2，直到找到空bucket

根据键查找键值对的底层过程

跟上面这个差不多

算出键对象的散列值x
从散列值最右取值，转换成序号，找bucket的索引值
看bucket是否为空
1. 为空，返回None
2. 不为空，
  1. 取出该bucket中的键对象，算出该键对象的散列值y
  2. 对比x与y是否相等
    1. 相等，返回该bucket对应的值对象
    2. 不相等，回到步骤2，往左移动3位再找bucket

字典底层原理小结

键对象必须是可以散列的
- 数字、字符串、元组
- 自定义对象满足以下条件
  - 支持hash()函数
  - 支持通过__eq__()方法检验相等性
  - 若 a==b为真，则hash(a)==hash(b)也为真
键查询很快
字典是以空间换时间
字典中添加新建可能会导致扩容，导致散列表中键的次序改变，因此不要在遍历字典的同时对字典进行修改

集合

集合的特点

集合的底层就是字典，但只有字典的键对象
集合是无序的、可变的、元素不能重复的（跟字典几乎一样）

集合的创建

a = {'a','b','age'}
a = set(b)，将可迭代对象b转换为集合，如果有重复元素就会只留下一个

集合的删除

a.clear()，清空后得到一个空集合a
a.remove(10)，删除集合a中的指定元素10

集合的其它操作

就像数学中的集合，并集、交集、差集
并集：a|b, a.union(b)
差集：a-b, a.difference(b)
交集：a&b, a.intersecion(b)