day7 字典、字典的用法与集合、集合运算

07
五月
2021

1.什么是字典(dict)

字典是容器型数据类型(序列),将{}大括号作为容器标志,里面多个元素用,逗号隔开(每个元素必须是键值对):
{键1:值1,键2:值2,键3:值3…}
字典是可变的(支持增删改);字典是无序的
键:不可变的数据才可以作为字典的键(数字、字符串、元组);键是唯一的
值:值才是字典真正想要保存的数据,键的作用是用来对值进行区分和说明的(类似于列表中下标);值可以使任何类型的数据。

1)空字典

dict1 = {}
print(dict1, type(dict1), len(dict1))    # {} <class 'dict'> 0

2)字典无序

print([1, 2, 3] == [3, 2, 1])   # False
print({'a': 10, 'b': 20} == {'b': 20, 'a': 10})     #True

3)键是不可变的

print({10: 20, 'abc': 30, (1, 2): 300})
print({10: 20, 'abc': 30, [1, 2]: 300})     # 报错

4)键是唯一的

print({10: 20, 'abc': 30, 10: 40, 'abc': 50})   # {10: 40, 'abc': 50}

1.查 - 获取值

1)查单个:

a. 字典[键] - 获取字典中指定键对应的值,键不存在会报错
b. 字典.get[键] - 获取字典中指定键对应的值,键不存在不会报错,但会返回None
c. 字典.get[键, 默认值] - 获取字典中指定键对应的值,键不存在不会报错,但会返回默认值

dog = {'name': '撒旦', 'breed': '土狗', 'gender': '母狗', 'age': 2}
print(dog['name'])  # 撒旦
print(dog['age'])   # 2
print(dog.get('breed'))     # 土狗
print(dog['height'])  # 报错
print(dog.get('height'))    # None
print(dog.get('height', 40))    # 40

2)遍历

for 变量 in 字典:
循环体

dog = {'name': '撒旦', 'breed': '哈士奇', 'gender': '公狗', 'age': 5}
for i in dog:
    print(i, dog[i])
list1 = [dog[i] for i in dog]
print(list1)    # ['撒旦', '哈士奇', '公狗', 5]

2.增、改

字典[键] = 值 - 当键不存在的时候添加键值对,当键存在的时候修改指定键对应的值。

dog = {'name': '撒旦', 'breed': '哈士奇', 'gender': '公狗', 'age': 5}
dog['weight'] = 10
print(dog)  #{'name': '撒旦', 'breed': '哈士奇', 'gender': '公狗', 'age': 5, 'weight': 10}

修改

dog['name'] = '傻蛋'
print(dog)  # {'name': '傻蛋', 'breed': '哈士奇', 'gender': '公狗', 'age': 5, 'weight': 10}

3.删

1)del 字典[键] - 删除字典中指定键对应的键值对

dog = {'name': '撒旦', 'breed': '哈士奇', 'gender': '公狗', 'age': 5}
del dog['breed']
print(dog)  # {'name': '撒旦', 'gender': '公狗', 'age': 5}
del dog['height']     # 报错

2)字典.pop(键) - 取出字典中指定键对应的值

dog = {'name': '撒旦', 'breed': '哈士奇', 'gender': '公狗', 'age': 5}
del_val = dog.pop('gender')
print(dog)  # {'name': '撒旦', 'breed': '哈士奇', 'age': 5}
print(del_val)  # 公狗

练习:写程序交换字典的键和值

dict1 = {'a': 'b', 'c': 'd', 'e': 'f'}
dict2 = {}
for i in dict1:
    dict2[dict1[i]] = i
print(dict2)    # {'b': 'a', 'd': 'c', 'f': 'e'}

方法2:

dict3 = {dict1[i]: i for i in dict1}
print(dict3)    # {'b': 'a', 'd': 'c', 'f': 'e'}

练习:使用推导式产生一个字典:

{2:4, 3:6, 4:8, 5:10}
{2:22, 3:33, 4:44, 5:55}
dict1 = {i: i*2 for i in range(2, 6)}
print(dict1)    # {2: 4, 3: 6, 4: 8, 5: 10}
dict2 = {i: i*11 for i in range(2, 6)}
print(dict2)    # {2: 22, 3: 33, 4: 44, 5: 55}
dict2 = {str(i): i*11 for i in range(2, 6)}
print(dict2)    # {'2': 22, '3': 33, '4': 44, '5': 55}

1.运算符

字典不支持比较运算(比较大小)和数学运算

print([1, 2, 3, 4, 5] > [10, 20])   # False,比较第一对不相等的元素的大小:1 < 10
#print({'a': 10} > {'a': 20})  # 报错
#print({'a': 10} + {'a': 20})  # 报错

2.in 和 not in

键 in 字典 - 判断字典中是否存在指定键对应的键值对
键 not in 字典 - 判断字典中是否不存在指定键对应的键值对

cat = {'name': '猫爷', 'color': '黑色', 'breed': '田园'}
print('猫爷' in cat)  # False
print('name' in cat)    # True

3.相关函数:len、dict

print(len(cat))     # 3

dict(数据) - 将指定数据转换成字典。
数据的要求:1.数据本身是一个序列;2.序列中的元素必须是有且只有两个元素的小序列;
3.小序列中的第一个元素必须是不可变的数据

list1 = [(10, 20), 'ab']
result = dict(list1)
print(result)   # {10: 20, 'a': 'b'}
result = dict((i, i*2)for i in range(3))
print(result)   # {0: 0, 1: 2, 2: 4}

字典转其他序列

cat = {'name': '猫爷', 'color': '黑色', 'breed': '田园'}
print(list(cat))    # ['name', 'color', 'breed']
print(tuple(cat))   # ('name', 'color', 'breed')

4.字典相关方法

1)字典.clear()

cat.clear()
print(cat)

2)字典.copy()

cat = {'name': '猫爷', 'color': '黑色', 'breed': '田园'}
cat1 = cat.copy()
print(cat1)

3)keys、values、items

*字典.keys() - 获取字典所有的键,返回值是序列
字典.values() - 获取字典所有的值,返回值是序列
字典.items() - 将字典转换成元素是元组的序列(一个键值对应一个元组)

print(cat.keys())   # dict_keys(['name', 'color', 'breed'])
print(cat.values())     # dict_values(['猫爷', '黑色', '田园'])
print(cat.items())      # dict_items([('name', '猫爷'), ('color', '黑色'), ('breed', '田园')])
for x, y in cat.items():
    print(x, y)

4)字典.setdefault(键, 值) - 添加键值对(键存在的时候不会修改)

cat = {'name': '猫爷', 'color': '黑色', 'breed': '田园'}
cat.setdefault('weight', 10)
print(cat)  # {'name': '猫爷', 'color': '黑色', 'breed': '田园', 'weight': 10}
cat.setdefault('color', '白色')
print(cat)  # {'name': '猫爷', 'color': '黑色', 'breed': '田园', 'weight': 10}

5)字典.update(序列) - 将序列中的元素添加到字典中(序列必须是可以转换成字典的序列)

字典1.update(字典2) - 将字典2中所有的键值对添加到字典1中
更新的序列中如果有原字典已经存在的键,则更新键对应的值

cat = {'name': '猫爷', 'color': '黑色', 'breed': '田园'}
cat.update([(10, 20), 'ab'])
print(cat)  # {'name': '猫爷', 'color': '黑色', 'breed': '田园', 10: 20, 'a': 'b'}
cat = {'name': '猫爷', 'color': '黑色', 'breed': '田园'}
cat.update({'a': 'b', 'color': '白色'})
print(cat)  # {'name': '猫爷', 'color': '白色', 'breed': '田园', 'a': 'b'}

1.实际开发中的字典

cl = {
    'name': 'python2103',
    'address': '6教室',
    'students': [
        {'name': 'stu1',
         'age': 20,
         'tel': '114511',
         'gender': '男',
         'linkman': {'name': '老大', 'tel': '1551'}},
        {'name': 'stu2',
         'age': 22,
         'tel': '114512',
         'gender': '男',
         'linkman': {'name': '老二', 'tel': '1552'}},
        {'name': 'stu3',
         'age': 23,
         'tel': '114513',
         'gender': '男',
         'linkman': {'name': '老三', 'tel': '1553'}},
        {'name': 'stu4',
         'age': 24,
         'tel': '114514',
         'gender': '男',
         'linkman': {'name': '小明', 'tel': '1554'}}
    ],
    'teachers': [
        {'name': '余婷', 'job': '讲师', 'QQ': '645695'},
        {'name': '舒玲', 'job': '班主任', 'QQ': '8272129'}
    ]
}

练习:
打印所有学生的紧急联系人的电话
打印所有老师的名字
给所有的紧急联系人添加性别,性别默认是男

for i in cl['students']:
    print(i['linkman']['tel'])
for i in cl['teachers']:
    print(i['name'])
for i in cl['students']:
    # i['linkman']['gender'] = '男'
    # i['linkman'].setdefault('gender', '男')
    i['linkman'].update({'gender': '男'})
    print(i['linkman'])

1.什么是集合(set)

集合是容器型数据类型(序列),将{}大括号作为容器标志,里面多个元素用逗号隔开:{元素1, 元素2, 元素3,…}
集合是可变的(支持增删改);无序的(不支持下标)
集合中的元素:必须是不可变的数据;唯一的数据

1)空集合

set1 = set()
print(set1, type(set1), len(set1))  # set() <class 'set'> 0

2)集合无序

print({1, 2, 3} == {3, 2, 1})   # True

3)集合的元素是不可变的数据

print({10, 'abc', (2, 3)})  # {(2, 3), 10, 'abc'}
#print({10, 'abc', [2, 3]})  # 报错

4)集合元素是唯一的

print({10, 20, 30, 10, 20, 10})     # {10, 20, 30}
print(list({10, 20, 30, 10, 20, 10}))   # [10, 20, 30]

2.集合的增删改查

1)查 - 只有遍历

nums = {10, 78, 67, 35, 70, 89}
for i in nums:
    print(i)

2)增

集合.add(元素) - 在集合中添加指定元素

集合.update(序列) - 将序列中所有的元素都添加到集合中

nums = {10, 78, 67, 35, 70, 89}
nums.add(100)
print(nums)     # {35, 67, 100, 70, 10, 78, 89}
nums = {10, 78, 67, 35, 70, 89}
nums.update('abc')
print(nums)     # {35, 67, 'c', 70, 10, 'b', 78, 89, 'a'}
nums = {10, 78, 67, 35, 70, 89}
nums.update({'name': '张三', 'age': 18})
print(nums)     # {35, 67, 70, 10, 78, 'name', 89, 'age'}

3)删

集合.remove(集合) - 删除指定元素,元素不存在会报错

集合.discard(元素) - 删除指定元素,元素不存在不会报错

nums = {10, 78, 67, 35, 70, 89}
nums.remove(10)
print(nums)     # {35, 67, 70, 78, 89}
nums.discard(35)
print(nums)     # {67, 70, 78, 89}
#nums.remove(100)  # 报错
nums.discard(100)

数学集合运算:&(交集)、|(并集)、-(差集)、^(对称差集)、><(判断是否是真子集)、>=<=(判断是否是子集)

1.集合1 & 集合2 - 交集(获取两个集合公共部分)

set1 = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
set2 = {4, 5, 6, 7, 8}
print(set1 & set2)  # {4, 5, 6}

2.集合1|集合2 - 并集(将两个集合合并产生一个新的集合)

print(set1 | set2)    # {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}
set3 = set1 | set2
print(set3)     # {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

3.集合1 - 集合2 - 差集(获取集合1中除了包含在集合2中以外的元素)

print(set1 - set2)  # {1, 2, 3}
print(set2 - set1)  # {8, 7}

4.集合1 ^ 集合2 - 对称差集(集合1和集合2合并然后去掉公共部分)

print(set1 ^ set2)  # {1, 2, 3, 7, 8}

5.子集

集合1 > 集合2 - 判断集合2是否是集合1的真子集

集合1 >= 集合2 - 判断集合2是否是集合1的子集

print({10, 20, 30, 40} > {1, 2})    # False
print({10, 20, 30, 40} > {10, 20})  # True
print({10, 20} > {10, 20})      # False
print({10, 20} >= {10, 20})     # True

{1, 2, 3} 的真子集:{}、{1}、{2}、{3}、{1, 2}、{1, 3}、{2, 3}

{1, 2, 3} 的子集:{}、{1}、{2}、{3}、{1, 2}、{1, 3}、{2, 3}、{1, 2, 3}

6.python中数字相关的类型有4种:int、float、bool、complex

True == 1 、 False == 0

1.complex - 复数

python中复数的格式: a + bj (j是虚数单位,j**2 == -1、b是1的时候不能省)

a = 10 + 2j
print(a, type(a))   # (10+2j) <class 'complex'>

python的复数直接支持复数运算

b = 5 - 6j
print(a + b)    # (15-4j)
print(a * b)    # (62-50j)

2.数学模块

import math		# 导入浮点数的数学运算函数
import cmath	# 导入复数运算的函数

将浮点数转换成整数

1)int(浮点数)

num = -3.95
print(int(num))     # -3

2)math.ceil(浮点数) - 向大取整

print(math.ceil(1.99))  # 2
print(math.ceil(1.29))  # 2
print(math.ceil(2.001))     # 3
print(math.ceil(-3.0001))   # -3

3)math.floor(浮点数)

print(math.floor(1.99))     # 1
print(math.floor(1.001))    # 1
print(math.floor(-2.999))   # -3

4)round(浮点数)

print(round(2.999))     # 3
print(round(2.11))      # 2
print(round(-3.51))     # -4
print(round(-2.49))     # -2

2.2 math.fabs(数字) - 返回数字的绝对值,结果为浮点数

print(math.fabs(-23))   # 23.0
print(math.fabs(12))    # 12.0

abs(数字) - 获取数字的绝对值

print(abs(-23))     # 23
print(abs(-2.23))   # 2.23

作业

  1. 用三个集合表示三门学科的选课学生姓名(一个学生可以同时选多门课)
    1. 求选课学生总共有多少人
    2. 求只选了第一个学科的人的数量和对应的名字
    3. 求只选了一门学科的学生的数量和对应的名字
    4. 求只选了两门学科的学生的数量和对应的名字
    5. 求选了三门学生的学生的数量和对应的名字
history = {'老大', '老二', '老三', '老四', '老五', '老六'}
music = {'老三', '老四', '老五', '老六', '老七', '老八'}
art = {'老大', '老六', '老七', '老八', '老九', '小明'}
# 1.
result1 = history | music | art
print('选课学生人数总共有:', len(result1))
# 2.
result2 = history-music-art
print('只选了第一门学科的人数为:', len(result2),  '名字是:', result2)
# 3.
result4 = history & music & art
result3 = history ^ music ^ art
print('只选了一门学科的人数为:', len(result3 - result4), '名字是:', result3 - result4)
# 4.
result = result1 - result3 - result4
print('只选了两门学科的学生的数量为:', len(result),  '名字是:', result)
# 5.
print('选了三门学科的学生的数量为:', len(result4), '名字是:', result4)

"""
Time:2021/5/7 0007 下午 7:19
Author:教徒
"""
stu_list = []
count = 1
while True:
   print('''❤1.添加学生
❤2.查看学生
❤3.修改学生信息
❤4.删除学生
❤5.结束''')
   inp_num = int(input('请选择(1-5):'))
   if inp_num == 1:
       while True:
           stu_dict = {}
           stu_name = input('请输入学生姓名:')
           stu_age = input('请输入学生的年龄:')
           stu_tel = input('请输入学生的电话:')
           stu_dict['stu_num'] = 'stu00' + str(count)
           stu_dict['name'] = stu_name
           stu_dict['age'] = stu_age
           stu_dict['tel'] = stu_tel
           stu_list.append(stu_dict)
           count += 1
           print('添加成功!')
           inp_num1 = int(input('''1.继续
2.返回
请选择(1-2):'''))
           if inp_num1 == 2:
               break
   if inp_num == 2:
       for i in stu_list:
           print('学号:', i['stu_num'], '姓名:', i['name'], '年龄:', i['age'], '电话', i['tel'])
   elif inp_num == 3:
       stu_num = input('请输入要修改学生的学号:')
       for i in stu_list:
           if i['stu_num'] == stu_num:
               stu_name = input('请输入新的学生姓名:')
               stu_age = input('请输入新的学生的年龄:')
               stu_tel = input('请输入新的学生的电话:')
               i['name'] = stu_name
               i['age'] = stu_age
               i['tel'] = stu_tel
               print('修改完成了!')
               break
   elif inp_num == 4:
       while True:
           print('1.开始删除')
           print('2.返回')
           inp_num = int(input('请选择1-2:'))
           if inp_num == 1:
               stu_num = input('请输入需要删除学生的学号:')
               for i in stu_list:
                   if i['stu_num'] == stu_num:
                       stu_list.remove(i)
                       print('删除成功!')
                       break
               else:
                   print('学号错误!请重新输入')
           else:
               break
   elif inp_num == 5:
       print('结束啦!~')
       break
   else:
       continue


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