python 集合详解

字符串

一个个字符组成的有序的序列，时字符的集合

使用单引，双引，三引 引住的字符序列

字符时不可变的对象

bytes定义

bytes不可变字节序列

使用b前缀定义

只允许基本ASCII使用字符形式

支持索引 返回对应的数，int类型

bytearray定义

字节数组

可变

append 可在尾部追加元素

insert   在指定索引位置插入元素

extend  将一个可迭代的整数集合追加到当前bytearray

pop(index=-01)  从指定索引上移除元素，默认从尾部移除

remove（value） 找到第一个value移除，找不到抛出VlaueError异常

上述方法若需要使用int类型，值在【0，255】

clear（）清空bytearray

reverse（）反转bytearray ，就地修改

编码：

字符串按照不同的字符集编码encode返回字节序列bytes

字节序列按照不同的字符集解码decode返回字符串

线性结构

可迭代 for...in

len可以获取其长度

可以通过索引访问

可以切片

切片

通过索引区间访问线性结构的一段数据

sequence[start：stop]，表示返回[start，stop]区间的子序列

支持负索引

strat为0可以省略

stop为末尾，可以省略

超过上界（右边界），取到末尾；超过下届（左边界），取其开头

strat一定要在stop的左边

[：] 表示从头到尾，全部元素被取出，等效于copy( )方法

封装和结构

解构

把线性结构的元素解开，并顺序的赋给其他变量

左边接纳的变量数要和右边解开的数目一致

python3 的解构

使用 *变量名接收 不能单独使用

     被 *变量名 收集后组成一个列表

丢弃变量

不成文的约定，不是标准

如果不关心一个变量，可以定位这个变量的名字为__

__是一个合法的标识符，也可以作为一个有效的数量使用，但是定义成下划线就是希望不被使用，除非明确知道这个数据需要使用

_这变量本身无任何语义，没有任何可读性，

     python中有很多库都是用这个变量，使用十分广泛，在不明确变量作用域的情况下，使用_和库中的_冲突

练习

lst=list(range(10)) 取出第二个，第四个，倒数第二个

_,sec，_,F,*_,n,_=lst

从lst=[1,(2,3,4),5]中，提取4出来

_,(*_,a),_=lst

从JAVA_HOME=/usr/bin，返回变量名和路径

s='JAVA_HOME=/usr/bin'

name,_path=s.prtition('=')

总结：

解构，是python中提供的很好的功能，可以方便的提取复杂数据解构的值

配合_的使用，会更加便利

set

可变的，无序的，不重复的元素的集合

set是可迭代的

set可以用来去重

set的元素是要求必须可以hash的

目前已学过的不可hash的类型有 list、set

元素不可以被索引

set增加

add(value)

     增加一个元素到set中

     如果元素存在，什么都不做

update（*others）

     合并其他元素到set集合中来

     参数others必须是可迭代对象

     就地修改

set删除

remove（elem）

     从set中移除一个数

     元素不存在，会抛出KeyError错误:  通过hash值查找，直接删除对应hash值的数

discard（elem）

     从set中移除一个元素

     元素不存在，不会抛错误

pop( )-->item

     不可以删除指定数值

     移除并返回任意的元素，

     空集返回KeyError异常

clear( )

     移除所有元素

set的修改和查询

     修改：

          要么删除，要么加入新的元素，没有修改

     查询：

          非线性结构，无法索引

     遍历：

          可迭代所有元素

成员运算符：

     in和not in 可以判断元素是否在set中

set和线性结构

线性结构的查询时间复杂度都是O(n)，随着数据规模增大，耗时增加

ser、dict等结构，内部使用hash值作为key，时间复杂度可以为O(1)，查询时间和数据规模无关

可hash

     数值型 int、float、complex

     布尔型 True、False

     字符串 string、bytes

     tuple

     None

     以上都是不可变类型，成为可hash类型，hashable

set的元素必须是可hash的

集合

 基本概念

          全集

                    所有元素的集合，如实数集，所有实数组成的集合就是全集

          子集

                    一个集合A所有元素都在另一个集合B内,A是B的子集，B是A的超集

          真子集和真超集

                    A是B的子集，且A不等于B，A就是B的真子集，B是A的真超集

          并集： 多个集合合并的结果

          交集：多个集合的公共部分

          差集： 集合中出去和其他集合公共部分

并集

将两个集合A和B所有的元素合并到一起，组成的元素乘坐集合A与集合B的并集

比较运算： union（*others）

union用法：

返回和多个集合合并后的新集合（如图所示A与B的相交部分）、

   ”|“：      union的代表符号

          update（*others）： 和多个集合合并，就地修改

          update的用法：

　　　　　　 = : update的代表符号

交集：

      集合A和B由所有属于A且属于B的元素组成的集合（如下图所示）：

          intersection(*others)

                    返回多个集合的交集（如下图所示）：

&          ：intersection的代表符号

           intersection_update(*others)

               获取和多个集合的交集，并就地修改

          &=     ：intersection_updated 的表示符号

差集

差集

               集合A和B，由所有属于A且不属于B的元素组成的集合（如图所示）：

               diffrernce(*others)的用法

                    返回多个集合的差集

               — ： 表示为 difference的符号

               difference_(update):

                    获取和多个集合的差集并就地修改

          —=  :  表示为difference_(update)的符号

对称差集

   对称差集：

                    集合A和B，由所有不属于A和B的交集元素组成的集合，记作(A-B)U(B-A):

               symmetric_differece(other)

               返回和另一个集合的差集

               ”^“    表示为symmetric_differece的表示符号

               symmetric_differece_update(other)

                获取另一个集合的差集并就地修改

               ”^=“ 表示为symmetric_differece_update(other)的使用符号

           issubset(other)、<=：

               判断当前集合是否是另一个集合的子集

           set1<set2:

               判断set1是否是set2的真子集

          issuperset(other)、>=

               判断set1是否是set的真超集

          isdisjoint(other)

               当前集合和另一个集合没有交集；没有交集，返回True

集合练习：

 共同好友；

          你的好友A,B,C 他的好友C,B,D， 求共同好友：

          交集问题： {'A','B','C'}.intersection({'B','C','D'})


          微信群提醒：

               XXX与群里其他人都不是微信朋友关系

                    并集：userid in (A|B|C|...)==FLASE,   A , B , C等是好友的并集，用户ID不在这个并集中，说明他和任何人都不是朋友

          权限判断：

               有一个API，要求同时具备A,B,C权限才能访问，用户权限B,C,D，判断该用户能否访问该API

               API集合为A，权限集合为P；A-P={},AP为空集，说明 P包含A

                                                        A.issubset（P）也行，A是P的子集

                                                        A&P=A也可以

               有一个API，要求具备A,B,C任意一项权限就可访问，用户权限B,C,D ，判断该用户能否访问该API

               一个总任务列表，储存所有任务，一个完成的任务列表。找出未完成的任务

               设所有的工作为ALL，已完成的工作为COMPLETED 用所有的减去已完成的得出未完成的

集合练习:

               随机产生2组各个数字的列表，如下要求：

                    每个数字取值范围[10,20]

                    统计20个数字中，一共有多少个不同的数字？

                    2组中，不重复的数字有几个？分别是什么？

                    2组中，重复的数字有几个？分别是什么？

答案依次为：

字典

字典：

字典为 key-vlaue 键值对的数据的集合；字典是可变的，无序的，key不重复

字典的定义，初始化：

     字典常用的用法为 ： dict(**kwargs) 使用name=value 对一个字典初始化

      dict（可迭代，**kwarg）使用可迭代对象和name=value对构造字典，不过可迭代对象的元素必须是一个二元结构

      dict(mapping,**kwarg)使用一个字典构造另外一个字典

      d={'a':10,'b':20,'c':None,'d':[1,2,3]}

字典元素的访问：

      d[key]： 返回key对应的值value；key不存在抛KeyError异常

      get(key,[,default])： 返回key对应的值value，key不存在返回缺省值，如果没有设置缺省值返回None

      setdefault（key[,default]）：返回key对应的值value，key不存在，添加kv对.值为default，并返回default，如果default没有设置，缺省为None

字典增加和修改：

     d[key]=value ：将key对应的值修改为value（新值），key不存在添加新的kv对

      update([other])-->None：

      使用另一个字典的kv对更新本字典；key不存在，就添加；key存在，覆盖已经存在的key对应的值；就地修改

字典删除：

       pop(key[,default]):

            key存在，移除它，并返回他的value

            key不存在，返回给定的default

            default未设置，key不存在则排除KeyError异常

      popitem（）

            移除并返回一个任意的键值对

            字典为空，抛出KeyError异常

      clear()       清空字典

字典删除：

          del语句

字典练习：

第二题：

import random

randomnumber=[]

countlist=[]

randomdict={}

sortlist=[]

for p in range(100):

    randomnumber.append(random.randrange(-1000,1000))

    countlist.append(randomnumber.count(randomnumber[p]))

    randomdict[randomnumber[p]]=countlist[p]

for k,v in randomdict.items():

    sortlist.append((k,v))

sortlist.sort()

print(sortlist)

输出结果：

习题一：

nums=input('>>>')

count_list=[]

sort_list={}

sort_list1=[]

for i in range(len(nums)):

    count_list.append(nums.count(nums[i]))

    sort_list[nums[i]]=count_list[i]

for k,v in sort_list.items():

    sort_list1.append((k,v))

print(sort_list1)

输出结果：

习题三：

import random

s1=[]

same_alpha=[]

count_list={}

diff_alpha=[]

alpha='abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'

for _ in range(100):

    s1.append(random.choice(alpha)+random.choice(alpha))

    same_alpha.append(s1.count(s1[_]))

    count_list[s1[_]]=same_alpha[_]

#进行排序

for k,v in count_list.items():

    diff_alpha.append((k,v))

diff_alpha.sort(reverse=True)

print(diff_alpha)

输出结果为：

选择排序：

选择排序使用方法

     简单选择排序：

          属于选择排序，两两比较大小，找出最大值和最小值；被放在固定的位置，固定位置一般在某一端

     结果分为升序和降序

          降序：n个数由左至右，索引从0到-1，两两依次比较，并记录最大值，此轮所有数比较完毕，将最大数和索引0数比较，如果最大数就是索引1，不交换；第二轮由1开始比较，找到最大值，将它和索引1位置交换，如果他就在索引1则不叫唤，依次类推，每次左边都会固定下一个大数

          升序：

             和降序相反

简单排序总结：

     简单排序需要 数据一轮轮比较，并在每一轮中发现极值

     没有办法知道当前轮是否已经达到排序要求，但可以知道极值是否在目标索引位置上

     遍历次数1，....，n-1和n（n-1）/2

     时间复杂度为O(n的平方)

     减少了交换次数，提高了效率，性能略好于冒泡法

选择排序练习：

将上述列表第二列利用选择排序进行排序

m_list=[[1,9,8,5,6,7,4,3,2],

        [6,5,8,7,9,4,2,1,3],

        [9,8,7,6,5,4,3,2,1]]

nums = m_list[1]

length=len(nums)

print(nums)

for i in range(length):

    maxindex=i

    for j in range(i+1,length):

        if nums[maxindex] < nums[j]:

            maxindex = j

# print(nums)

    if i != maxindex:                        #第二次判断两个索引是否相等，若相等则说明该值已是最大，无需进行下面的命令操作，否则则进行下面的程序

        tmp = nums[maxindex]                 #将列表中最大的值赋给另一个参数

        nums[maxindex]=nums[i]               #将列表中maxindex索引的值刷新为i索引的值

        nums[i]=tmp                          #将列表中i的索引的值刷新为tmp的最大值

print(nums)

输出结果为：

回顾之前所学知识，并以新的所学知识做一些以前的习题：

求杨辉三角的第5列的第4个值

m=5

k=4

traingle=[]

for i in range(m):

    row=[1]

    traingle.append(row)

    for j in range(1,i):

         if i == 0:

            continue

        row.append(traingle[i-1][j-1]+traingle[i-1][j])

    row.append(1)

traingle.append(row)

print(traingle)

print(traingle[m-1][k-1])

习题二：

lst=[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]

for i in range(len(lst)):             #依次循环3个列表

    for j in range(i):                  #本次循环的是列表中的索引值

        lst[i][j],lst[j][i]=lst[j][i],lst[i][j]     #将列表的值进行交换

print(lst)                   

for k in lst:                     #重新排序

    print(k)

输出结果为：

习题3：

firstlist=[[1,2,3],[4,5,6]] #创建一个包含两列数的列表

secondlist=[]               #创建一个空列表

m=len(firstlist)            #将第一个列表的长度输出给m

for i in range(m+1):          #

    secondlist.append([0]*m)#循环三次，并开辟3个介为0的子列表

print(secondlist)

print(firstlist)

for i in range(m):          #

    for j in range(m+1):    #利用两层循环来读取索引上的数值

        secondlist[j][i]=firstlist[i][j]    # 将对应索引上的值进行交换

print(secondlist)

输出结果为:

习题三：

随机生成10个数字；

每个数字的取值范围不超过20

分别统计重复与不重复的数字有几个：

import random

nums=[]

for _ in range(10):

    nums.append(random.randrange(21))

print('nums1={}'.format(nums))

print()

                                        随机生成10个20以内的数字

————————————————————————

length=len(nums)

samenums=[]

diffnums=[]

states = [0]*length

for i in range(length):

    flag=False

    if states[i]==1:

        continue

    for j in range(i+1,length):

        if states[j]==1:

            continue

        if nums[i]==nums[j]:

            flag=True

            states[j]=1

    if flag:    #有重复

        samenums.append(nums[i])

        states[i]=1

    else:

        diffnums.append(nums[i])

print("Same numbers={1},counter={0}".format(len(samenums),samenums))

print("different numbers={1},counter={0}".format(len(diffnums),diffnums))

print(list(zip(states,nums)))

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巴特西

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