Python集合使用詳解

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我會在這篇文章介紹Python幾種型別的集合。

在開始前，先定義集合是什麼。一個**集合**就像籃子，你可以放進和取出東西，可以是同一類的東西，也可以是不同類的。基本上，它是個讓你收集東西的儲存結構。

比如你有一個車的型別（car），建立了幾種車，想把這些車放在一起又容易找到，就是運用集合非常好的場景。

集合存在於記憶體中。你不需要建立集合或者任何架板，這些都是現成的。只要有個變數就可以往裡面放車子了。完了之後你就可以根據名字或者索引（在集合中的引數）把他們取出。

Python提供了許多自建型別歸屬於集合類，但是沒有一個叫collection的型別，他們是lists，mappings，和sets。

• lists
• strings
• dictionaries
• sets

list

列表：list是Python內建的一個資料型別。list是可變的允許新增同一型別或不同型別的元素，類似於其他語言中的指標。

下面的例子是建立列表並新增元素：

alist = ["item1", "item2", 4]

注意這個列表成分混雜，包含了字串和整數型別。

要取回列表中的元素，只需引用該元素的索引序號。Python列表序號是從零開始的，如果我要最後一個元素，它是第3位，我需要用2來索引：

alist[2]
> 4

系統返回了4。取列表中的元素時，只要從它的位置減去1就得到正確的索引序號。

檢查列表長度用len命令：

len(alist)
> 3

向列表新增元素用append()函式：

alist.append(False)
len(alist)
> 4

我們增加了一位列表長度，新增了一個資料型別—布林型別。列表並沒有表示任何不滿。

我們可以呼叫remove()移除列表元素：

alist.remove("item2")

remove()沒有返回引數，列表會被更新，現在它包含三個元素：

['item1', 4, False]

有幾種方法將元素從列表中取出。我們前面說過用索引訪問元素，如果我訪問索引2，將會得到元素3。

thevalue = alist[2]
print(thevalue)
> False

上面的程式碼為我們複製了元素，元素還在列表中，列表的長度不會受到影響。

然而我們用pop(), 在得到元素的同時將元素移除了列表：

thevalue = alist.pop(1) print(thevalue)
> 4
print("after pop", alist)
> ['item1', False]

列表也可以被排序，我們有包含字串的列表：

alpha = ["z", "b", "a", "c"]

你可以用sort()命令來排序：

alpha.sort()

沒有返回值，但alpha已經被排序了，你可以列印出來看看：

print(alpha)

元素可以被反序排列，只需引用reverse():

alpha.reverse

字串是列表嗎？

字串與列表有很多相似之處，但字串是不可改動的，而列表可以隨意修改。

字串可以向列表一樣索引。你可以像數列表中元素一樣數出字串中的字元。

比如：

mystring = "The quick brown fox."
print(len(mystring ))
> 20
print(mystring[4])
> q

和列表不一樣的是你不能追加字元，也不能更改字串中特定位置字元。

我們看一下給特定位置分配字元會出現什麼情況：

mystring[4] = 'z'
> TypeError: 'str' object does not support item assignment

根據字串，可以將它轉化成列表。取上面用到的mystring變數，我們用split()，它會在空格斷開：

stringlist = mystring.split()
stringlist
> ['The', 'quick', 'brown', 'fox.']
type(stringlist)
> <class 'list'>

每個單詞都變成了列表中的元素，我們也清楚的看到型別變為列表。

如果字串沒有空格我們也可以轉換，但結果如何呢，看看吧：

mystring2 = "Thequickbrownfox."
stringlist2 = mystring2.split()
stringlist2
> ['Thequickbrownfox.']
type(stringlist2)
> <class 'list'>

我們還是得到了一個列表，單隻有一個元素。在這個例子中，這個轉換沒有多大用處。

mappings

mapping也是內建型別，只在字典中使用。字典是鍵/值對應的，不同於列表，我們不用序號索引，代之的是字典的鍵(key)。

類似列表建立字典用鍵/值成對而不是單一元素，給個例子：

mydictionary = {"item1":45, "item2":76, "item3":145}

每個鍵/值用冒號分開，前面是鍵後面是值。在第一個元素中，item1是鍵，45是值。同時注意我們用大括號來包住元素。

當從字典中取元素時，序號不可用了，那我們就該想到鍵。如果要item2，我們這樣做：

mydictionary["item2]
> 76

和列表一樣，可以檢視字典的長度：

len(mydictionary)
> 3

改變item2的值，可以直接給他賦值：

mydictionary["item2] = 100

增加元素也是直接賦值：

mydictionary["item62"] = 433

item62現在就存在於字典了，字典長度加1。

根據鍵可以刪除字典元素：

del mydictionary["item2"]

前面提到字典是鍵/值成對出現，如果我們只要鍵可以這樣做：

mydictionary.keys()
> dict_keys(['item3', 'item1', 'item62'])

訪問值也是同樣的方法：

mydictionary.values()
> dict_values([145, 45, 433])

Sets

set是無序的集合，不能有重複的元素，也不能排序，sort()是不能使用的。

同列表相比set驗證元素是否存在會更快。

建立一個set：

myset = {3, 4, 5, 1}

或者用set語句來轉化已存在的型別：

multistory = [0,1,5,4,3,7,6,6]
my set = set(my list)
> {0,1,3,4,5,6,7}

因為set只能包含唯一的元素，所以重複的6被移除了。從已有資料建立唯一元素集合，set()是個非常好的方法。

如果我試圖讓移除的6回來，它是不會理會的：

myself.add(6)
> {0, 1, 3, 4, 5, 6, 7}

要移除set中元素需要用remove():

my set.remove(4)

set也不支援索引，用序號來訪問，它會返回錯誤：

myset[2] >TypeError: 'set' object does not support indexing

set有些獨有的方法，如果你熟悉set的數學方法（difference，intersection和union），會很好用。

我們從difference開始，假設我有兩個set：

set1 = {1,3,6,7}
set2 = {1,3,6,8,10}

用set1和set2做difference會得到7，7在set1而不在set2。

set1.difference(set2)
> {7}

反過來用set2和set1做對比：

set2.difference(set1)
> {8, 10}

也可以來找它們的相同部分：

set.intersection(set2)
> {1, 3, 6}

最後來看把它們合併起來形成一個新的set：

set3 = {set1.union(set2)
> {1, 3, 6, 7, 8, 10}

新的set包含它們兩個中所有元素。

總結

我們看過了list，string（雖然不屬於集合），dictionary和set。我們學習了它們所有的特定運算和獨有功能。我希望這個介紹可以讓你對Python的集合多點認識。