字典與集合

一丶字典的概念
在現實生活中，字典可以查詢某個詞的語義，即詞與語義建立了某種關係，通過詞的索引便可以找到對應的語義，如圖所示。
在Python中，字典也如現實生活中的字典一樣，使用詞-語義進行資料的構建，其中詞對應鍵（key），詞義對應值（value），即鍵與值構成某種關係，通常將兩者稱為鍵值對，這樣通過鍵可以快速找到對應的值。
字典是由元素構成的，其中每個元素都是一個鍵值對，具體示例如下：
示例中，字典由3個元素構成，元素之間用逗號隔開，整體用大括號括起來。每個元素是一個鍵值對，鍵與值之間用冒號隔開，如’name’:‘xiaoqian’，'name’是鍵，‘xiaoqian’是值。
因為字典是通過鍵來索引值的，所以鍵必須是唯一的，而值並不唯一，具體示例如下：
示例中，字典中有兩個元素的鍵為’name’，有兩個元素的值為98.5。若通過print(student)輸出字典，則得到以下輸出結果：
從上述結果可看出，如果字典中存在相同鍵的元素，那麼只會保留後面的元素。
另外，鍵不能是可變資料型別，如列表，而值可以是任意資料型別，具體示例如下：
上述語句在程式執行時會引發錯誤。
通過上面的學習，可以總結出字典具有以下特徵：
字典中的元素是以鍵值對的形式出現的。
鍵不能重複，而值可以重複。
鍵是不可變資料型別，而值可以是任意資料型別。
二丶字典的建立
瞭解了字典的概念後，接下來建立一個字典，具體示例如下：
上述語句建立了一個空字典，也可以在建立字典時指定其中的元素，具體示例如下：
字典中值可以取任何資料型別，但鍵必須是不可修改的，如字串、元組，具體示例如下：
此外，還可以使用dict()來建立字典，如例所示。

此外，dict()還可以通過設定關鍵字引數建立字典，如例所示。

三丶字典的常用操作
在實際開發中，字典使得資料表示更加完整，因此它是應用最廣的一種資料型別。想要熟練運用字典，就必須熟悉字典中常用的操作。
1 計算元素個數
字典中元素個數可以通過len()函式來獲取，如例所示。
執行結果如圖所示。

2 訪問元素值
列表與元組是通過下標索引訪問元素值，而字典是通過元素的鍵來訪問值，如例所示。
有時不確定字典中是否存在某個鍵而又想訪問該鍵對應的值，則可以通過get()函式實現，如例所示。
執行結果如圖所示。
3 修改元素值
字典中除了通過鍵訪問值外，還可以通過鍵修改值，如例所示。
執行結果如圖所示。
4 新增元素
通過鍵修改值時，如果鍵不存在，則會在字典中新增該鍵值對，如例所示。
此外，還可以通過update()函式修改某鍵對應的值或新增元素，如例所示。
執行結果如圖所示。
5 刪除元素
刪除字典中的元素可以通過“del 字典名[鍵]”實現，如例所示。

如果想刪除字典中所有元素，則可以使用clear()實現，如例所示。
注意使用“del 字典名”可以刪除字典，刪除後，字典就完全不存在，如例所示。
執行結果如圖所示。
6 複製字典
有時需要將字典複製一份以便用於其他操作，這樣原字典資料不受影響，這時可以通過函式copy()函式來實現，如例所示。
執行結果如圖所示。
7 成員運算
字典中可以使用成員運算子（in、not in）來判斷某鍵是否在字典中，如例所示。
執行結果如圖所示。
.8 設定預設鍵值對
有時需要為字典中某個鍵設定一個預設值，則可以使用setdefault()函式，如例所示。
執行結果如圖所示。
9 獲取字典中的所有鍵
keys()函式可以獲取字典中所有元素的鍵，如例所示。
執行結果如圖所示。
10 獲取字典中的所有值
values()函式可以獲取字典中所有元素鍵所對應的值，如例所示。
執行結果如圖所示。
11 獲取字典中所有的鍵值對
items()函式可以獲取字典中所有的鍵值對，如例所示。

此外，items()函式與for迴圈結合可以遍歷字典中的鍵值對，如例所示。
執行結果如圖所示。
12 隨機刪除元素
popitem()函式可以隨機返回並刪除一個元素，如例所示。
此外，pop()函式可以根據指定的鍵刪除元素，如例所示。
執行結果如圖所示。
四丶集合的概念
集合是由一組無序排列且不重複的元素組成，具體示例如下：
集合使用大括號表示，元素型別可以是數字型別、字串、元組，但不可以是列表、字典，具體示例如下：
使用大括號建立的集合屬於可變集合，即可以新增或刪除元素。此外，還存在一種不可變集合，即不允許新增或刪除元素。
接下來演示建立這兩種集合的方法，如例所示。
集合的一個重要用途是將一些資料結構中的重複元素去除，如例所示。
執行結果如圖所示。
五丶集合的常用操作
同其他資料型別類似，集合也有一系列常用的操作，例如新增元素、刪除元素等。通過這些操作，可以很方便地處理集合。
1 新增元素
集合中新增元素可以使用add()和update()函式，如例所示。
執行結果如圖所示。
2 刪除元素
集合中刪除元素可以使用remove()和discard()函式，如例所示。
執行結果如圖所示。
3 集合運算
集合可以參與多種運算，如表所示。
接下來演示這些運算的用法，如例所示。
除了上述運算子外，還可以通過union()、intersection()與difference()函式實現集合的並集、交集與差集，如例所示。
執行結果如圖所示。
.4 集合遍歷
集合可以通過for迴圈遍歷其中的元素，如例所示。
執行結果如圖所示。
六丶字典推導與集合推導
字典推導與列表推導相似，它將推匯出一個字典，具體示例如下：
字典推導使用大括號包圍，並且需要兩個表示式，一個生成key，一個生成value，兩個表示式之間使用冒號分隔，結果返回字典。若通過print()列印dict1，則輸出結果為：
上述就是一個簡單的字典推導，接下來演示稍微複雜的字典推導，如例所示。
執行結果如圖所示。
集合推導也與列表推導相似，只需將中括號改為大括號，具體示例如下：
集合推導將返回一個集合。若通過print()列印set1，則輸出結果為：
接下來演示集合推導的用法，如例所示。
執行結果如圖所示。
七丶小案例
案例一
小千、小鋒與小明在扣丁學堂上學習幾門不同的IT課程，每人已經學習的課時數也不同，現用字典儲存每人學習的課程與課時數，統計Python課程的總課時數，具體實現如例所示。
執行結果如圖所示。
案例二
輸入一句英文，統計英文中出現的字母及次數，使用字典儲存每個字母及次數，具體實現如例所示。
執行結果如圖所示。
本章小結
本章主要介紹了Python中的字典與集合，兩者都使用大括號表示。字典中每個元素都是由鍵與值組成的，其中鍵為不可變型別，而值可以為任意型別。字典在實際開發中經常使用，大家應熟練掌握其常用操作。集合是由一組無序排列且不重複的元素組成的，經常用於去重。集合在實際開發中使用不多，大家只需瞭解即可。