Python程序設(shè)計基礎(chǔ)項目化教程 課件 集合與字典

《Python語言程序設(shè)計》集合與字典Contents掌握集合Set的用法字典Dictionary的用法序列、集合和字典的高級應(yīng)用集合SetPART01Python中的集合（set）由若干無序的元素組成，每個元素都是唯一的（即集合中不能包含重復(fù)值的元素）且必須是可哈希類型的數(shù)據(jù)。可以使用一對大括號{}或set函數(shù)創(chuàng)建集合，如果要創(chuàng)建空集合則只能使用set函數(shù)。創(chuàng)建集合集合Set【任務(wù)描述】了解集合及其特性了解集合常用操作【關(guān)鍵步驟】了解集合及其特性了解集合常用操作示例01s=set([23,37,12,37,28])#創(chuàng)建集合對象并賦給sprint('s的值為：',s)#輸出s集合中不能包含有重復(fù)值的元素。如果創(chuàng)建集合或向集合中插入元素時，指定的元素具有重復(fù)值，則集合會自動過濾掉重復(fù)值的元素、使得每種取值的元素只保留一個。s的值為：{28,12,37,23}程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：集合Set示例01s.add(x)集合中提供了兩種插入元素的方法，分別是add和update。add方法的語法格式為：s.update(x)其作用是把x作為一個新的元素插入到集合s中，其中x必須是一個可哈希對象。update方法的語法格式為：其作用是把x拆分成多個元素后再將這多個元素插入到集合中，其中x必須是一個可迭代對象。集合Set示例011 s1=set([1,2])#創(chuàng)建集合對象并賦給變量s12 s2=set([1,2])#創(chuàng)建集合對象并賦給變量s23 s1.add('Python')#使用add方法向s1中插入元素'Python'4 s2.update('Python')#使用update方法將'Python'拆分成多個元素再插入到s2中5 print('s1的值為：',s1)6 print('s2的值為：',s2)7 #s1.add([4,5])#取消前面的注釋則會報錯8 s2.update([4,5])#使用update方法將[4,5]拆分成多個元素再插入到s2中9 print('s1的值為：',s1)10 print('s2的值為：',s2)11 s1.add(3)#使用add方法向s1中插入元素312 #s2.update(3)#取消前面的注釋則會報錯add方法和update方法使用示例s1的值為：{1,2,'Python'}s2的值為：{'y',1,2,'t','n','h','P','o'}s1的值為：{1,2,'Python'}s2的值為：{'y',1,2,'t',4,'n',5,'h','P','o'}程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：集合Set示例01ersection(s2)集合中的intersection方法可以用于計算一個集合與另一個集合的交集。其作用是計算s1和s2的交集并返回。intersection方法不會修改s1和s2本身的值。集合Set示例01s1.union(s2)集合中的union方法可以用于計算一個集合與另一個集合的并集。其作用是計算s1和s2的并集并返回。union方法不會修改s1和s2本身的值。集合Set示例01s1.difference(s2)集合中的difference方法可以用于計算一個集合與另一個集合的差集。其作用是計算s1和s2的差集并返回，差集是指由包含在s1中但不包含在s2中的元素組成的集合。difference方法不會修改s1和s2本身的值。集合Set示例01s1.symmetric_difference(s2)集合中的symmetric_difference方法可以用于計算一個集合與另一個集合的對稱差集。其作用是計算s1和s2的對稱差集并返回，對稱差集是指由只包含在s1中或只包含在s2中的元素組成的集合。symmetric_difference方法不會修改s1和s2本身的值。集合Set示例01s1=set([1,2,3])#創(chuàng)建集合對象并賦給變量s1s2=set([2,3,4])#創(chuàng)建集合對象并賦給變量s2s3=ersection(s2)#計算s1和s2的交集，并將返回集合賦給s3s4=s1.union(s2)#計算s1和s2的并集，并將返回集合賦給s4s5=s1.difference(s2)#計算s1和s2的差集，并將返回集合賦給s5s6=s1.symmetric_difference(s2)#計算s1和s2的對稱差集，并將返回集合賦給s6print('s1和s2的值分別為：',s1,s2)print('s1和s2的交集為：',s3)print('s1和s2的并集為：',s4)print('s1和s2的差集為：',s5)print('s1和s2的對稱差集為：',s6)交集、并集、差集、對稱差集示例s1和s2的值分別為：{1,2,3}{2,3,4}s1和s2的交集為：{2,3}s1和s2的并集為：{1,2,3,4}s1和s2的差集為：{1}s1和s2的對稱差集為：{1,4}程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：集合Set示例01s1.issubset(s2)集合中的issubset方法可以用于判斷一個集合是否是另一個集合的子集。其作用是判斷s1是否是s2的子集。如果s1是s2的子集，則返回True；否則，返回False。集合Set示例01s1.issuperset(s2)集合中的issuperset方法可以用于判斷一個集合是否是另一個集合的父集。其作用是判斷s1是否是s2的父集（即判斷s2是否是s1的子集）。如果s1是s2的父集，則返回True；否則，返回False。集合Set示例01s1=set([1,2,3,4])#創(chuàng)建集合對象并賦給變量s1s2=set([2,3,4,5])#創(chuàng)建集合對象并賦給變量s2s3=set([1,3])#創(chuàng)建集合對象并賦給變量s3print('s3是s1的子集：',s3.issubset(s1))print('s1是s3的父集：',s1.issuperset(s3))print('s3是s2的子集：',s3.issubset(s2))print('s2是s3的父集：',s3.issuperset(s2))子集、父集示例s3是s1的子集：Trues1是s3的父集：Trues3是s2的子集：Falses2是s3的父集：False程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：集合Set示例01字典DictionaryPART02與集合類似，字典（dictionary）也是由若干無序的元素組成。但與集合不同的是，字典是一種映射類型，字典中的每個元素都是鍵（key）:值（value）的形式。字典中每個元素鍵的取值必須唯一（即集合中不能包含鍵值的元素）且必須是可哈希類型的數(shù)據(jù)，但對于每個元素值的取值則沒有任何限制。字典的主要應(yīng)用是做數(shù)據(jù)的快速檢索。實際使用字典時，將要查詢的數(shù)據(jù)作為鍵，將其他數(shù)據(jù)作為值。例如，在進行學生信息管理時，經(jīng)常要根據(jù)學號進行學生信息的查詢，此時就可以將學號作為鍵、而將其他信息作為值?？梢允褂靡粚Υ罄ㄌ杮}或dict函數(shù)創(chuàng)建字典，如果要創(chuàng)建空字典可以使用{}或dict()。創(chuàng)建字典字典Dictionary【任務(wù)描述】了解字典及其特性了解字典常用操作【關(guān)鍵步驟】了解字典及其特性了解字典常用操作示例02d.fromkeys(seq[,value])使用fromkeys方法進行字典初始化的方法。其中，d是一個已創(chuàng)建的字典對象；seq是一個包含了字典所有鍵名的序列；value是一個可選參數(shù)，其指定了各元素的初始值，默認情況下所有元素的值都被賦為None。字典Dictionary示例02d1={}.fromkeys(['sno','name','major'])d2=dict().fromkeys(['sno','name','major'],'Unknown')print('d1的值為：',d1)print('d2的值為：',d2)示例：d1的值為：{'sno':None,'name':None,'major':None}d2的值為：{'sno':'Unknown','name':'Unknown','major':'Unknown'}程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：字典Dictionary示例02d.update(d2)#用另一個字典對象d2的元素修改或插入字典對象d的元素或d.update(鍵1=值1,鍵2=值2,…,鍵N=值N)#用鍵值列表修改或插入字典對象d的元素給指定鍵的元素賦值時，如果該鍵在字典中已存在，則會將該鍵對應(yīng)的元素值做修改；如果該鍵在字典中不存在，則會在字典中插入一個新元素。另外，也可以使用字典中的update方法一次修改或插入多個元素，update方法的語法格式為：字典Dictionary示例021 stu=dict(sno='1810101')#創(chuàng)建字典對象并賦給變量stu2 print(stu)#輸出stu的值3 stu['sno']='1810100'#將鍵為'sno'的元素的值修改為'1810100'4 print(stu)#輸出stu的值5 stu['name']='李曉明'#插入一個鍵為'name'的元素，其值為'李曉明'6 print(stu)#輸出stu的值7 stu.update({'name':'馬紅','age':19})8 print(stu)#輸出stu的值9 stu.update(name='張剛',major='計算機')10 print(stu)#輸出stu的值示例：{'sno':'1810101'}{'sno':'1810100'}{'sno':'1810100','name':'李曉明'}{'sno':'1810100','name':'馬紅','age':19}{'sno':'1810100','name':'張剛','age':19,'major':'計算機'}程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：字典Dictionary示例01d.pop(key[,default])使用del可以刪除某個元素，也可以使用字典中的pop方法刪除指定鍵的元素。其作用是從字典d中刪除鍵為key的元素并返回該元素的值；如果d中不存在鍵為key的元素，則返回default參數(shù)的值。字典Dictionary示例021 d=dict(sno='1810100',name='李曉明',age=19)#創(chuàng)建字典對象并賦給變量d2 print('第2行輸出的字典d：',d)#輸出d的值3 deld['age']#使用del刪除d中鍵為'age'的元素4 name=d.pop('name')#使用pop刪除d中鍵為'name'的元素，并將返回的元素值賦給name5 print('name的值為：',name)6 print('第6行輸出的字典d：',d)7 major=d.pop('major','Notfound')#使用pop刪除d中鍵為'major'的元素，并將返回的元素值賦給major8 print('major的值為：',major)示例：第2行輸出的字典d：{'sno':'1810100','name':'李曉明','age':19}name的值為：李曉明第6行輸出的字典d：{'sno':'1810100'}major的值為：Notfound程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：字典Dictionary示例02len(d)使用Python提供的len方法可以計算字典中的元素個數(shù)，len方法的語法格式為：字典d中的元素個數(shù)為：3程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：其中，d為要計算元素個數(shù)的字典。例如，對于下面的代碼：d=dict(sno='1810100',name='李曉明',age=19)#創(chuàng)建字典對象并賦給變量dprint('字典d中的元素個數(shù)為：',len(d))字典Dictionary示例02d.clear()使用字典中的clear方法可以一次將一個字典中的所有元素都清除，clear方法的語法格式為：字典d中的元素個數(shù)為：3字典d中的元素個數(shù)為：0程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：其中，d為要清除元素的字典。例如，對于下面的代碼：d=dict(sno='1810100',name='李曉明',age=19)#創(chuàng)建字典對象并賦給變量dprint('字典d中的元素個數(shù)為：',len(d))d.clear()#調(diào)用clear方法清除d中的所有元素print('字典d中的元素個數(shù)為：',len(d))字典Dictionary示例02d.get(key,default=None)我們可以使用兩種方法判斷字段中是否存在某個鍵。一種方法是使用字典中的get方法，其語法格式為：其作用是從字典d中獲取鍵為key的元素的值并返回。如果在字典d中不存在鍵為key的元素，則返回default參數(shù)的值（默認為None）。另一種方法是使用成員運算符in。字典Dictionary示例02d=dict(sno='1810100',name='李曉明')#創(chuàng)建字典對象并賦給變量difd.get('sno')!=None:#如果get方法返回的不是Noneprint('字典d中存在鍵為sno的元素')else:#否則

print('字典d中不存在鍵為sno的元素')if'name'ind:#如果字典d中有鍵為'name'的元素

print('字典d中存在鍵為name的元素')else:print('字典d中不存在鍵為name的元素')ifd.get('age')!=None:#如果get方法返回的不是Noneprint('字典d中存在鍵為age的元素')else:#否則

print('字典d中不存在鍵為age的元素')示例：字典d中存在鍵為sno的元素字典d中存在鍵為name的元素字典d中不存在鍵為age的元素程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：字典Dictionary示例02第一種：

dMerge=dict(d1,**d2)第二種：

dMerge=d1.copy() dMerge.update(d2)這里介紹2種不同的字典拼接方法：其中，d1和d2是待拼接的兩個字典，dMerge用于保存拼接后的字典。字典Dictionary示例02d1=dict(sno='1810100',name='李曉明')#創(chuàng)建字典對象并賦給變量d1d2=dict(age=19)#創(chuàng)建字典對象并賦給變量d2dMerge1=dict(d1,**d2)print('dMerge1的值為：',dMerge1)dMerge2=d1.copy()#使用copy方法復(fù)制d1生成新的字典對象并賦給dMerge2dMerge2.update(d2)#根據(jù)d2中的元素對dMerge2進行修改/插入操作print('dMerge2的值為：',dMerge2)示例：dMerge1的值為：{'sno':'1810100','name':'李曉明','age':19}dMerge2的值為：{'sno':'1810100','name':'李曉明','age':19}程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：字典Dictionary示例02d.keys()使用字典中的keys方法可以獲取一個字典所有的鍵，keys方法的語法格式為：d中的鍵為：dict_keys(['sno','name'])程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：d=dict(sno='1810100',name='李曉明')#創(chuàng)建字典對象并賦給變量dprint('d中的鍵為：',d.keys())其作用是返回一個包含d中所有鍵的對象。例如，對于下面的代碼：字典Dictionary示例02d.values()使用字典中的values方法可以獲取一個字典所有的值，values方法的語法格式為：d中的值為：dict_values(['1810100','李曉明'])程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：d=dict(sno='1810100',name='李曉明')#創(chuàng)建字典對象并賦給變量dprint('d中的鍵為：',d.values())其作用是返回一個包含d中所有值的對象。例如，對于下面的代碼：字典Dictionary示例02d.items()使用字典中的items方法可以返回一個可按(鍵,值)方式遍歷的對象，items語法格式為：sno1810100name李曉明程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：d=dict(sno='1810100',name='李曉明')#創(chuàng)建字典對象并賦給變量dforkey,valueind.items():print(key,value)其中，d是一個字典。例如，對于下面的代碼：字典Dictionary示例01d.copy()使用字典中的copy方法可以實現(xiàn)一個字典的淺拷貝。copy方法的語法格式為：其作用是返回一個對字典d進行淺拷貝而得到的新字典。字典Dictionary示例021 stu1={'name':'李曉明','age':19,'score':{'python':95,'math':92}}2 stu2=stu1#直接賦值，此時stu2和stu2指向同一個字典對象3 stu3=stu1.copy()#使用copy方法進行淺拷貝4 print('stu1、stu2和stu3的內(nèi)存地址分別為：',id(stu1),id(stu2),id(stu3))5 stu1['name']='馬紅'#將stu1中鍵為name的元素的值修改為'馬紅'6 print('stu1的值為：',stu1)7 print('stu2的值為：',stu2)8 print('stu3的值為：',stu3)9 print("stu1['score']和stu3['score']的內(nèi)存地址分別為：",id(stu1['score']),id(stu3['score']))10 stu1['score']['python']=10011 print('stu1的值為：',stu1)12 print('stu3的值為：',stu3)示例：字典Dictionary示例02stu1、stu2和stu3的內(nèi)存地址分別為：241848282956824184828295682418482829928stu1的值為：{'name':'馬紅','age':19,'score':{'python':95,'math':92}}stu2的值為：{'name':'馬紅','age':19,'score':{'python':95,'math':92}}stu3的值為：{'name':'李曉明','age':19,'score':{'python':95,'math':92}}stu1['score']和stu3['score']的內(nèi)存地址分別為：24184828294962418482829496stu1的值為：{'name':'馬紅','age':19,'score':{'python':100,'math':92}}stu3的值為：{'name':'李曉明','age':19,'score':{'python':100,'math':92}}程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：淺拷貝使得原有字典對象和生成的字典對象具有一定獨立性，但并不完全獨立；當對字典可變類型元素中的元素做修改時，則會產(chǎn)生問題。為了解決這個問題，對于含有可變類型元素的字典對象，我們應(yīng)該使用深拷貝方法。字典Dictionary示例02copy.deepcopy(d)使用copy模塊的deepcopy方法可以實現(xiàn)深拷貝，deepcopy方法的語法格式為：其作用是根據(jù)字典d進行深拷貝創(chuàng)建一個新的字典對象并返回。深拷貝不僅使得原有字典對象和生成的字典對象對應(yīng)不同的內(nèi)存空間，而且使得兩個字典對象中的可變類型元素對應(yīng)不同的內(nèi)存空間，從而使得兩個字典對象完全獨立。字典Dictionary示例021 importcopy#導入copy模塊2 stu1={'name':'李曉明','age':19,'score':{'python':95,'math':92}}3 stu2=copy.deepcopy(stu1)#使用deepcopy方法進行深拷貝4 print("stu1和stu2的內(nèi)存地址分別為：",id(stu1),id(stu2))5 print("stu1['score']和stu2['score']的內(nèi)存地址分別為：",id(stu1['score']),id(stu2['score']))6 stu1['score']['python']=1007 print('stu1的值為：',stu1)8 print('stu2的值為：',stu2)示例：字典Dictionary示例02stu1和stu2的內(nèi)存地址分別為：26156341230082613491686568stu1['score']和stu2['score']的內(nèi)存地址分別為：26156341229362613491862984stu1的值為：{'name':'李曉明','age':19,'score':{'python':100,'math':92}}stu2的值為：{'name':'李曉明','age':19,'score':{'python':95,'math':92}}程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：字典Dictionary示例02高級應(yīng)用PART03高級應(yīng)用【任務(wù)描述】了解切片作用及操作了解列表生成器作用及操作了解生成器作用及操作了解迭代器作用及操作【關(guān)鍵步驟】了解切片作用及操作了解列表生成器作用及操作了解生成器作用及操作了解迭代器作用及操作示例03從一個序列對象中取部分元素形成一個新的序列對象是一個非常常用的操作，這個操作被稱作切片（slice）。切片操作除了可以取指定范圍中的多個連續(xù)元素，還可以以固定步長取指定范圍中的多個不連續(xù)元素。高級應(yīng)用示例031 ls1=list(range(0,20))#創(chuàng)建包含20個元素（0至19）的列表對象并賦給ls2 print('ls1：',ls1)#輸出ls13 ls2=ls1[3:10:2]#從ls1下標從3至9的元素中以步長2取元素生成一個新列表賦給ls24 print('ls2：',ls2)#輸出ls25 ls3=ls1[-10::3]#從ls1倒數(shù)第10個元素開始到最后一個元素以步長3取元素生成一個新列表賦給ls36 print('ls3：',ls3)#輸出ls37 ls4=ls1[-1:-11:-3]#從ls1最后一個元素到倒數(shù)第10個元素以步長-3取元素生成一個新列表賦給ls48 print('ls4：',ls4)#輸出ls4示例：ls1：[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19]ls2：[3,5,7,9]ls3：[10,13,16,19]ls4：[19,16,13,10]程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：高級應(yīng)用示例03ls=[x*xforxinrange(10)]#創(chuàng)建包含10個元素的列表對象并賦給lsprint(ls)#輸出ls在列表生成表達式中，可以使用for、if以及一些運算生成列表中的元素。[0,1,4,9,16,25,36,49,64,81]程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：即通過for使得x在0至9范圍內(nèi)依次取值，對于每一個x，將x*x的計算結(jié)果作為列表對象中的元素。高級應(yīng)用示例03ls=[x*xforxinrange(10)ifx%2!=0]#創(chuàng)建由0至9中所有奇數(shù)的平方組成的列表對象print(ls)#輸出ls還可以在for后面加上if判斷。例如，對于下面的代碼：[1,9,25,49,81]程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：高級應(yīng)用示例03snolist=['1810101','1810102','1810103']namelist=['李曉明','馬紅','張剛']ls=['學號：'+sno+'，姓名：'+nameforsnoinsnolistfornameinnamelist]forstuinls:print(stu)另外，列表生成表達式中也支持多層循環(huán)的形式，這里只給出兩層循環(huán)的例子。學號：1810101，姓名：李曉明學號：1810101，姓名：馬紅學號：1810101，姓名：張剛學號：1810102，姓名：李曉明學號：1810102，姓名：馬紅學號：1810102，姓名：張剛學號：1810103，姓名：李曉明學號：1810103，姓名：馬紅學號：1810103，姓名：張剛程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：高級應(yīng)用示例03g=(x*xforxinrange(10))#創(chuàng)建一個生成器對象并賦給gprint('g的類型為：',type(g))foriing:print(i,end='')通過生成器（generator）來根據(jù)需要進行計算并獲取列表中某個元素的值。將列表生成表達式中的一對中括號改為一對小括號即可得到生成器。g的類型為：<class'generator'>0149162536496481程序執(zhí)行完畢后，將在屏幕上輸出如下結(jié)果：高級應(yīng)用示例03deffaclist(n):#定義函數(shù)faclistresult=1foriinrange(2,n+1):#i在2至n范圍內(nèi)依次取值

yieldresult#遇到y(tǒng)ield即暫停執(zhí)行并返回result，下次執(zhí)行時繼續(xù)從此處開始執(zhí)行

result*