1. 字典（dict）

字典（dict,全稱： dictionary ）是python內建的一種使用“鍵值對結構”儲存資料的儲存模型。在其它語言中也稱為map或者是object(物件)

1.1 字典的操作

• 建立/查詢/修改字典

  # 建立字典：變數名 = {鍵1：值1，鍵2：值2，……}
  d = {'kendny': 99, 'Mary': 88}
  # 新增資料：變數名[鍵] = 值	（字典中沒有對應的鍵）
  d['Tom'] = 87	
  # 獲取資料：	 變數名[鍵]
  d['kendny'] # 或 d.kendny
  # 修改資料：變數名[鍵] = 值	（字典中存在對應的鍵）
   
  
  d['kendny'] = 100
  
  # 通過鍵名取字典的值， 如果鍵名不存在， 就會報錯； 通常可以通過 in或者get()方法判斷鍵是否存在
  if 'Thomas' in d:
      value = d['Thomas']
      
   # 或者
  value = d.get('Thomas'); # 不存在value什麼值都沒有
  

• 常見操作字典的函式

1.2 字典的特點

• 字典不具備索引的概念，但可以通過字典的鍵key操作字典中儲存的資料值value
• 字典（dict）內部存放的順序和鍵key放入的順序是沒有關係的。
• 字典可以根據鍵（key）進行資料的新增、刪除、修改、查詢等操作
• 字典通過鍵（key）計算位置的演算法稱為雜湊演算法（Hash）
• 要保證hash的正確性， 作為key的物件就不能變。 在Python中， 字串、整數等不可變型別的資料可作為 字典的鍵
• 字典的key是唯一的且必須是不可變的型別（物件）， 如純元素可以作為字典的key

*為什麼字典dict*查詢速度這麼快？

因為dict的實現原理和查字典是一樣的。假設字典包含了1萬個漢字，我們要查某一個字，一個辦法是把字典從第一頁往後翻，直到找到我們想要的字為止，這種方法就是在list中查詢元素的方法，list越大，查詢越慢。

第二種方法是先在字典的索引表裡（比如部首表）查這個字對應的頁碼，然後直接翻到該頁，找到這個字。無論找哪個字，這種查詢速度都非常快，不會隨著字典大小的增加而變慢。

總結： 字典的查詢方式就是第二種， 字典在內部可以直接通過鍵key直接計算出對應的存放值的記憶體地址， 直接取出來， 所以速度非常快。

2 集合（set）

集合（set）是python內建的一種儲存無序不重複資料的資料儲存模型

2. 1 集合的操作

• 建立集合

  s = {1, 2, 3} # 建立集合
  

  集合是無序不重複資料的資料儲存模型，它沒有索引的概念，集合中的資料可以進行新增、刪除等操作；

• 常見集合的函式

  函式	說明	例項
  len(s)	獲取集合中元素的個數	len(s)
  s.add(data)	向集合s中新增資料data	s.add(4)
  s.remove(data)	從集合中刪除指定的資料， 如果資料不存在將報錯	s.remove(2)
  s.discard(data)	刪除集合中的data元素， 若data不存在，什麼都不做	s.remove(22)
  s.pop()	從集合中刪除字典的第一個元素並返回（不需要引數）	s.pop()
  s.clear()	清空集合中的資料	s.clear()
  s.copy()	複製集合	ns=s.copy()
  s1.difference(s2)	計算2個集合的差集(在s1中， 但不在s2中)
  s1.union(s2)	計算2個集合的並集``
  s1.intersection(s2)	計算2個集合的交集

• 集合中的其它操作

  s = {1, 2, 3}
  >>> 2 in s    #True 集合的成員檢測
  >>> {'*' + i '*' for i in s} # 集合推導式
  >>> {i for i in s if i>1} # 帶有條件的集合推導式
  
  # 多迴圈集合推導式
  >>>colors = {'red','blue','pink'}
  >>>sizes = {36,37,38,39}
  >>>result = {c + str(s) for c in colors for s in sizes}
  print(result)
  
  #difference() 計算2個集合的差集
  dreamers = {'ljl','wc','xy','zb','lsy'}
  girls = {'mmf','lsy','syj'}
  result = dreamers.difference(girls)# result = a + b
  print(result)
  
  #difference_update()  計算2個集合的差集(差集更新操作)
  dreamers = {'ljl','wc','xy','zb','lsy'}
  girls = {'mmf','lsy','syj'}
  dreamers.difference_update(girls)#a = a + b  a += b
  print(dreamers)
  
  #union()  並集操作
  dreamers = {'ljl','wc','xy','zb','lsy'}
  girls = {'mmf','lsy','syj'}
  result = dreamers.union(girls)
  print(result)
  
  #update()  並集更新操作
  dreamers = {'ljl','wc','xy','zb','lsy'}
  girls = {'mmf','lsy','syj'}
  dreamers.update(girls)
  print(dreamers)
  
  #intersection()  計算2個集合的交集
  dreamers = {'ljl','wc','xy','zb','lsy'}
  girls = {'mmf','lsy','syj'}
  result = dreamers.intersection(girls)
  print(result)
  
  #intersection_update  交集更新操作
  dreamers = {'ljl','wc','xy','zb','lsy'}
  girls = {'mmf','lsy','syj'}
  dreamers.intersection_update(girls)
  print(dreamers)
  
  #超集和子集
  boys = {'zzy','yqw','dw','wzc','lyb','wym','chy'}
  zoudu = {'wzc','lyb','wym'}
  girls = {'lsy','mmf','syj'}
  
  #issuperset()  檢測當前集合是否是另一個集合的超集
  result = boys.issuperset(zoudu)
  print(result)
  
  #issubset()  檢測當前集合是否是另一個集合的子集
  result = zoudu.issubset(boys)
  print(result)
  
  #isdisjoint()  檢測2個集合是否不存在交集  存在交集 False
  result = boys.isdisjoint(girls)
  print(result)
  
  #symmetric_difference()  對稱差集
  dreamers = {'ljl','wc','xy','zb','lsy'}
  girls = {'mmf','lsy','syj'}
  result = dreamers.symmetric_difference(girls)
  print(result)
  
  #symmetric_difference_update()  對稱更新差集
  dreamers = {'ljl','wc','xy','zb','lsy'}
  girls = {'mmf','lsy','syj'}
  dreamers.symmetric_difference_update(girls)
  print(dreamers)
  
  #冰凍集合
  #冰凍集合是一種特殊的集合型別,也是集合(集合是列表的話,冰凍集合就是元組)
  #建立冰凍集合
  #一般不會建立空的冰凍集合
  var = frozenset()
  print(var,type(var))
  
  #帶有資料的冰凍集合
  var = frozenset(('qs','szx','bjh','acs'))
  print(var,type(var))
  
  #成員檢測
  result = 'szx' in var
  print(result)
  
  #遍歷冰凍集合
  for i in var:
      print(i)
  
  #集合推導式(無法得到冰凍集合,可以得到集合,列表,元組,字典型別)
  result = {i for i in var}
  print(result,type(result))
  
  #函式
  #冰凍集合可以使用集合的函式(不修改集合本身的函式都可以使用)
  var = frozenset(('qs','szx','bjh','acs'))
  
  #copy()
  result = var.copy()
  print(result)
  
  #集合操作  交集,並集,差集,對稱差集等  不修改冰凍集合本身就能使用:冰凍集合的操作結果都是冰凍集合
  var1 = frozenset(('qs','szx','bjh','acs'))
  var2 = {'szx','bjh','lc','wb'}
  
  #冰凍集合操作
  result = var1.union(var2)
  print(result)
  
  #普通集合操作(冰凍集合是參考集合)
  result = var2.union(var1)
  print(result)
  
  # 集合支援一系列標準操作，包括並集、交集、差集和對稱差集
  a = t | s          # t 和 s的並集 
     
  b = t & s          # t 和 s的交集 
     
  c = t – s          # 求差集（項在t中，但不在s中） 
     
  d = t ^ s          # 對稱差集（項在t或s中，但不會同時出現在二者中）
  

3 字典和幾種常見的儲存資料型比較

• 列表list和dict

  ​ 在進行資料儲存與查詢方面，列表list是用時間換取空間， 它儲存資料佔用的空間小，浪費記憶體很少。但是查詢和插入的時間隨著元素的增加而增加； 字典dict是用空間換取時間， 它儲存資料佔用大量的空間， 記憶體浪費多。

• 字典set和dict

  ​ 集合和字典檢索的原理是一樣的， 唯一區別就是沒有儲存對應的value值； 字典的鍵值和集合的元素不可以放入可變物件， 因為無法判斷兩個可變物件是否相等， 也就無法保證集合（字典鍵值）不會有重複的元素。

• 將列表/元組轉化成集合

  l = [1, 2, 3, 4]
  s1 = set(l)
  
  t = (1, 2, 3, 4)
  s2 = set(t)