7 python快速上手

数据类型（下）

数据类型（下）
- 1.集合（set）
- - 1.1 定义
  - 1.2 独有功能
  - 1.3 公共功能
  - 1.4 转换
  - 1.5 其他
  - - 1.5.1 集合的存储原理
    - 1.5.2 元素必须可哈希
    - 1.5.3 查找速度特别快
    - 1.5.4 对比和嵌套
- 强插：None类型
- 2.字典（dict)
- - 2.1 定义
  - 2.2 独有功能
  - 2.3 公共功能
  - 2.4 转换
  - 2.5 其他
  - - 2.5.1 存储原理
    - 2.5.2 速度快
    - 2.5.3 嵌套
- 3.浮点型（float）
- 总结

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数据类型（下）

常见的数据类型：

int，整数类型（整形）
bool，布尔类型
str，字符串类型
list，列表类型
tuple，元组类型
dict，字典类型
set，集合类型
float，浮点类型（浮点型）

目标：掌握字典、集合、浮点类型相关知识。

课程概要：

set集合，一个不允许重复重复 & 可变类型（元素可哈希）。
dict字典，一个容器且元素必须是键值对。
float类型，我们生活中常见的小数。

1.集合（set）

集合是一个无序、可变、不允许数据重复的容器。

1.1 定义

v1 = { 11, 22, 33, "alex" }

无序，无法通过索引取值。

可变，可以添加和删除元素。

v1 = {11,22,33,44}
v1.add(55)
print(v1) # {11,22,33,44,55}

不允许数据重复。

v1 = {11,22,33,44}
v1.add(22)
print(v1) # {11,22,33,44}

一般什么时候用集合呢？

就是想要维护一大堆不重复的数据时，就可以用它。比如：做爬虫去网上找图片的链接，为了避免链接重复，可以选择用集合去存储链接地址。

注意：定义空集合时，只能使用v = set()，不能使用 v={}（这样是定义一个空字典）。

v1 = []
v11 = list()

v2 = ()
v22 = tuple()

v3 = set()

v4 = {} # 空字典
v44 = dict()

1.2 独有功能

添加元素

data = {"刘嘉玲", '关之琳', "王祖贤"}
data.add("郑裕玲")
print(data)

data = set()
data.add("周杰伦")
data.add("林俊杰")
print(data)

删除元素

data = {"刘嘉玲", '关之琳', "王祖贤","张曼⽟", "李若彤"}
data.discard("关之琳") 
print(data)

交集

s1 = {"刘能", "赵四", "⽪⻓⼭"}
s2 = {"刘科⻓", "冯乡⻓", "⽪⻓⼭"}

s4 = s1.intersection(s2) # 取两个集合的交集 
print(s4) # {"⽪⻓⼭"}

s3 = s1 & s2   			  # 取两个集合的交集
print(s3)

并集

s1 = {"刘能", "赵四", "⽪⻓⼭"}
s2 = {"刘科⻓", "冯乡⻓", "⽪⻓⼭"}
s4 = s1.union(s2) 		# 取两个集合的并集  {"刘能", "赵四", "⽪⻓⼭","刘科⻓", "冯乡⻓", }
print(s4)
s3 = s1 | s2   			# 取两个集合的并集
print(s3)

差集

s1 = {"刘能", "赵四", "⽪⻓⼭"}
s2 = {"刘科⻓", "冯乡⻓", "⽪⻓⼭"}
s4 = s1.difference(s2) 		# 差集，s1中有且s2中没有的值 {"刘能", "赵四"}
s6 = s2.difference(s1)   	# 差集，s2中有且s1中没有的值 {"刘科⻓", "冯乡⻓"}

s3 = s1 - s2   			   # 差集，s1中有且s2中没有的值
s5 = s2 - s1   			   # 差集，s2中有且s1中没有的值

print(s5,s6)

1.3 公共功能

减，计算差集

s1 = {"刘能", "赵四", "⽪⻓⼭"}
s2 = {"刘科⻓", "冯乡⻓", "⽪⻓⼭"}

s3 = s1 - s2 
s4 = s2 - s1
print(s3)
print(s4)

&，计算交集

s1 = {"刘能", "赵四", "⽪⻓⼭"}
s2 = {"刘科⻓", "冯乡⻓", "⽪⻓⼭"}
s3 = s1 & s2
print(s3)

|，计算并集

s1 = {"刘能", "赵四", "⽪⻓⼭"}
s2 = {"刘科⻓", "冯乡⻓", "⽪⻓⼭"}
s3 = s1 | s2
print(s3)

长度

v = {"刘能", "赵四", "尼古拉斯"}
data = len(v)
print(data)

for循环

v = {"刘能", "赵四", "尼古拉斯"}
for item in v:
	print(item)

1.4 转换

其他类型如果想要转换为集合类型，可以通过set进行转换，并且如果数据有重复自动剔除。

提示：int/list/tuple/dict都可以转换为集合。

v1 = "武沛齐"
v2 = set(v1)
print(v2) # {"武","沛","齐"}

v1 = [11,22,33,11,3,99,22]
v2 = set(v1)
print(v2) # {11,22,33,3,99}

v1 = (11,22,3,11)
v2 = set(v1)
print(v2) # {11,22,3}

提示：这其实也是去重的一个手段。

data = {11,22,33,3,99}

v1 = list(data) # [11,22,33,3,99]

v2 = tuple(data) # (11,22,33,3,99)

1.5 其他

1.5.1 集合的存储原理

在这里插入图片描述

1.5.2 元素必须可哈希

因存储原理，集合的元素必须是可哈希的值，即：内部通过通过哈希函数把值转换成一个数字。

在这里插入图片描述

目前可哈希的数据类型：int、bool、str、tuple，而list、set是不可哈希的。

总结：集合的元素只能是 int、bool、str、tuple 。

转换成功

v1 = [11,22,33,11,3,99,22]
v2 = set(v1)
print(v2) # {11,22,33,3,99}

转换失败

v1 = [11,22,["alex","eric"],33]
v2 = set(v1) # 报错 
print(v2)

1.5.3 查找速度特别快

因存储原理特殊，集合的查找效率非常高（数据量大了才明显）。

低

user_list = ["武沛齐","alex","李璐"]
if "alex" in user_list:
    print("在")
else:
    print("不在")
    
    
user_tuple = ("武沛齐","alex","李璐")
if "alex" in user_tuple:
    print("在")
else:
    print("不在")

效率高

user_set = {"武沛齐","alex","李璐"}
if "alex" in user_set:
    print("在")
else:
    print("不在")

1.5.4 对比和嵌套

类型	是否可变	是否有序	元素要求	是否可哈希	转换	定义空
list	是	是	无	否	list(其他)	`v=[]或v=list()`
tuple	否	是	无	是	tuple(其他)	`v=()或v=tuple()`
set	是	否	可哈希	否	set(其他)	`v=set()`

data_list = [
    "alex",
    11,
    (11, 22, 33, {"alex", "eric"}, 22),
    [11, 22, 33, 22],
    {11, 22, (True, ["中国", "北京"], "沙河"), 33}
]

注意：由于True和False本质上存储的是 1 和 0 ，而集合又不允许重复，所以在整数 0、1和False、True出现在集合中会有如下现象：

v1 = {True, 1}
print(v1)  # {True}

v2 = {1, True}
print(v2)  # {1}

v3 = {0, False}
print(v3)  # {0}

v4 = {False, 0}
print(v4)  # {False}

强插：None类型

Python的数据类型中有一个特殊的值None，意味着这个值啥都不是或表示空。相当于其他语言中 null作用一样。

在一定程度上可以帮助我们去节省内存。例如：

v1 = None
v2 = None
..
v1 = [11,22,33,44]
v2 = [111,22,43]

v3 = []
v4 = []
...
v3 = [11,22,33,44]
v4 = [111,22,43]

注意：暂不要考虑Python内部的缓存和驻留机制。

目前所有转换为布尔值为False的值有：

0
""
[] or list()
() or tuple()
set()
None

if None:
    pass

2.字典（dict)

字典是无序、键不重复 且元素只能是键值对的可变的 个容器。

data = { "k1":1,  "k2":2 }

容器
元素必须键值对

键不重复，重复则会被覆盖

data = { "k1":1, "k1":2 }
print(data) # {"k1":2}

无序（在Python3.6+字典就是有序了，之前的字典都是无序。）
```
data = { "k1":1,  "k2":2 }
print(data)
```

2.1 定义

v1 = {}
v2 = dict()

data = { 
    "k1":1, 
    "k2":2 
}

info = { 
    "age":12, 
    "status":True,  
    "name":"wupeiqi",   
    "hobby":['篮球','足球']  
}

字典中对键值得要求：

键：必须可哈希。目前为止学到的可哈希的类型：int/bool/str/tuple；不可哈希的类型：list/set/dict。（集合）
值：任意类型。

data_dict = {
	"武沛齐":29,
	 True:5,
	123:5,
    (11,22,33):["alex","eric"]
}

# 不合法
v1 = {
    [1, 2, 3]: '周杰伦',
    "age" : 18
} 
v2 = {
    {1,2,3}: "哈哈哈",
    'name':"alex"
} 

v3 = {
    {"k1":123,"k2":456}: '呵呵呵',
    "age":999
}

data_dict = {
    1: 29,
    True: 5
}
print(data_dict) # {1: 5}

一般在什么情况下会用到字典呢？

当我们想要表示一组固定信息时，用字典可以更加的直观，例如：

# 用户列表
user_list = [ ("alex","123"), ("admin","666") ]
...

# 用户列表
user_list = [ {"name":"alex","pwd":"123"}, {"name":"eric","pwd":"123"} ]

2.2 独有功能

获取值

info = { 
    "age":12, 
    "status":True, 
    "name":"武沛齐",
    "data":None
}

data1 = info.get("name")
print(data1) # 输出：武沛齐

data2 = info.get("age")
print(data2) # 输出：12

data = info.get("email") # 键不存在，默认返回 None
"""
if data == None:
    print("此键不存在")
else:
    print(data)

if data:
    print(data)
else:
    print("键不存在")
"""

"""
# 字典的键中是否存在 email
if "email" in info:
    data = info.get("email")
    print(data)
else:
	print("不存在")
"""

data = info.get("hobby",123)
print(data) # 输出：123

# 案例：
user_list = {
    "wupeiqi": "123",
    "alex": "uk87",
}

username = input("请输入用户名：")
password = input("请输入密码：")
# None，用户名不存在
# 密码，接下来比较密码
pwd = user_list.get(username)

if pwd == None:
    print("用户名不存在")
else:
    if password == pwd:
        print("登录成功")
	else:
        print("密码错误")

# 案例：
user_list = {
    "wupeiqi": "123",
    "alex": "uk87",
}

username = input("请输入用户名：")
password = input("请输入密码：")
# None，用户名不存在
# 密码，接下来比较密码
pwd = user_list.get(username)

if pwd:
    if password == pwd:
        print("登录成功")
	else:
        print("密码错误")
else:
    print("用户名不存在")

# 案例：
user_list = {
    "wupeiqi": "123",
    "alex": "uk87",
}

username = input("请输入用户名：")
password = input("请输入密码：")
# None，用户名不存在
# 密码，接下来比较密码
pwd = user_list.get(username)

if not pwd:
    print("用户名不存在")
else:
    if password == pwd:
        print("登录成功")
	else:
        print("密码错误")
        
# 写代码的准则：简单的逻辑处理放在前面；复杂的逻辑放在后面。

所有的键

info = {"age":12, "status":True, "name":"wupeiqi","email":"xx@live.com"}
data = info.keys()
print(data) # 输出：dict_keys(['age', 'status', 'name', 'email'])    py2 -> ['age', 'status', 'name', 'email']

result = list(data)
print(result) # ['age', 'status', 'name', 'email']

注意：在Python2中字典.keys()直接获取到的是列表，而Python3中返回的是高仿列表，这个高仿的列表可以被循环显示。

# 循环
info = {"age":12, "status":True, "name":"wupeiqi","email":"xx@live.com"}
for ele in info.keys():
    print(ele)

# 是否存在
info = {"age":12, "status":True, "name":"wupeiqi","email":"xx@live.com"}
# info.keys() # dict_keys(['age', 'status', 'name', 'email'])
if "age" in info.keys():
    print("age是字典的键")
else:
    print("age不是")

所有的值

info = {"age":12, "status":True, "name":"wupeiqi","email":"xx@live.com"}
data = info.values()

print(data) # 输出：dict_values([12, True, 'wupeiqi', 'xx@live.com'])

注意：在Python2中字典.values()直接获取到的是列表，而Python3中返回的是高仿列表，这个高仿的列表可以被循环显示。

# 循环
info = {"age":12, "status":True, "name":"wupeiqi","email":"xx@live.com"}
for val in info.values():
    print(val)

# 是否存在
info = {"age":12, "status":True, "name":"wupeiqi","email":"xx@live.com"}
if 12 in info.values():
    print("12是字典的值")
else:
    print("12不是")

所有的键值

info = {"age":12, "status":True, "name":"wupeiqi","email":"xx@live.com"}
data = info.items()

print(data) # 输出 dict_items([ ('age', 12),  ('status', True),  ('name', 'wupeiqi'),  ('email', 'xx@live.com')  ])

for item in info.items():
    print(item[0],item[1]) # item是一个元组 (键，值)

for key,value in info.items():
    print(key,value) # key代表键，value代表值，将兼职从元组中直接拆分出来了。

info = {"age":12, "status":True, "name":"wupeiqi","email":"xx@live.com"}
data = info.items()

if ('age', 12) in data:
    print("在")
else:
    print("不在")

设置值

data = {
    "name": "武沛齐",
    "email": 'xxx@live.com'
}
data.setdefault("age", 18)
print(data)  # {'name': '武沛齐', 'email': 'xxx@live.com', 'age': 18}

data.setdefault("name", "alex")
print(data)  # {'name': '武沛齐', 'email': 'xxx@live.com', 'age': 18}

更新字典键值对

info = {"age":12, "status":True}
info.update( {"age":14,"name":"武沛齐"} )   # info中没有的键直接添加；有的键则更新值
print(info) # 输出：{"age":14, "status":True,"name":"武沛齐"}

移除指定键值对

info = {"age":12, "status":True,"name":"武沛齐"}

data = info.pop("age")

print(info) # {"status":True,"name":"武沛齐"}
print(data) # 12

按照顺序移除（后进先出）

info = {"age":12, "status":True,"name":"武沛齐"}
data = info.popitem() # ("name","武沛齐" )

print(info) # {"age":12, "status":True}
print(data) # ("name","武沛齐")

py3.6后，popitem移除最后的值。
py3.6之前，popitem随机删除。

# 练习题
""" 
结合下面的两个变量 header 和 stock_dict实现注意输出股票信息，格式如下：
	SH601778，股票名称:中国晶科、当前价:6.29、涨跌额:+1.92。
    SH688566，股票名称:吉贝尔、当前价:...               。
	...
"""
header = ['股票名称', '当前价', '涨跌额']

stock_dict = {
    'SH601778': ['中国晶科', '6.29', '+1.92'], 
    'SH688566': ['吉贝尔', '52.66', '+6.96'], 
    'SH688268': ['华特气体', '88.80', '+11.72'], 
    'SH600734': ['实达集团', '2.60', '+0.24']
}

2.3 公共功能

求并集（Python3.9新加入）

v1 = {"k1": 1, "k2": 2}
v2 = {"k2": 22, "k3": 33}

v3 = v1 | v2
print(v3) # {'k1': 1, 'k2': 22, 'k3': 33}

长度

info = {"age":12, "status":True,"name":"武沛齐"}
data = len(info)
print(data) # 输出：3

是否包含

info = { "age":12,  "status":True,"name":"武沛齐" }
v1 = "age" in info
print(v1)

v2 = "age" in info.keys()
print(v2)

if "age" in info:
    pass
else:
    pass

info = {"age":12, "status":True,"name":"武沛齐"}
v1 = "武佩奇" in info.values()
print(v1)

info = {"age": 12, "status": True, "name": "武沛齐"}
# 输出info.items()获取到的 dict_items([ ('age', 12),  ('status', True),  ('name', 'wupeiqi'),  ('email', 'xx@live.com')  ])
v1 = ("age", 12) in info.items()
print(v1)

索引（键）
字典不同于元组和列表，字典的索引是键，而列表和元组则是 0、1、2等数值 。

info = { "age":12,  "status":True, "name":"武沛齐"}

print( info["age"] )  	    # 输出：12
print( info["name"] )		# 输出：武沛齐
print( info["status"] )	    # 输出：True
print( info["xxxx"] )   	# 报错，通过键为索引去获取之后时，键不存在会报错（以后项目开发时建议使用get方法根据键去获取值）

value = info.get("xxxxx") # None
print(value)

根据键修改值和添加值和删除键值对
上述示例通过键可以找到字典中的值，通过键也可以对字典进行添加和更新操作

info = {"age":12, "status":True,"name":"武沛齐"}

info["gender"] = "男"

print(info) # 输出： {"age":12, "status":True,"name":"武沛齐","gender":"男"}

info = {"age":12, "status":True,"name":"武沛齐"}

info["age"] = "18" 

print(info) # 输出： {"age":"18", "status":True,"name":"武沛齐"}

info = {"age":12, "status":True,"name":"武沛齐"}
del info["age"]  # 删除info字典中键为age的那个键值对（键不存在则报错）

print(info) # 输出： {"status":True,"name":"武沛齐"}

info = {"age": 12, "status": True, "name": "武沛齐"}
if "agea" in info:

    # del info["age"]
    data = info.pop("age")
    print(info)
    print(data)
else:
    print("键不存在")

for循环
由于字典也属于是容器，内部可以包含多个键值对，可以通过循环对其中的：键、值、键值进行循环；

info = {"age":12, "status":True,"name":"武沛齐"}
for item in info:
	print(item)  # 所有键

info = {"age":12, "status":True,"name":"武沛齐"}
for item in info.key():
	print(item)

info = {"age":12, "status":True,"name":"武沛齐"}
for item in info.values():
	print(item)

info = {"age":12, "status":True,"name":"武沛齐"}
for key,value in info.items():
	print(key,value)

2.4 转换

想要转换为字典.

v = dict( [ ("k1", "v1"), ["k2", "v2"] ] )

print(v) # { "k1":"v1", "k2":"v2" }

info = { "age":12, "status":True, "name":"武沛齐" }

v1 = list(info)        # ["age","status","name"]

v2 = list(info.keys()) # ["age","status","name"]

v3 = list(info.values()) # [12,True,"武沛齐"]

v4 = list(info.items()) # [ ("age",12), ("status",True), ("name","武沛齐") ]

2.5 其他

2.5.1 存储原理

在这里插入图片描述

2.5.2 速度快

info = {
    "alex":["肝胆","铁锤"], 
	"老男孩":["二蛋","缺货"]
}
for "alex" in info:
    print("在"）

info = {
    "alex":["肝胆","铁锤"], 
	"老男孩":["二蛋","缺货"]
}
v1 = info["alex"]
v2 = info.get("alex")

2.5.3 嵌套

我们已学了很多数据类型，在涉及多种数据类型之间的嵌套时，需注意一下几点：

字典的键必须可哈希（list/set/dict不可哈希）。

info = {
    (11,22):123
}

# 错误
info = {
    (11,[11,22,],22):"alex"
}

字典的值可以是任意类型。

info = {
    "k1":{12,3,5},
	"k2":{"xx":"x1"}
}

字典的键和集合的元素在遇到布尔值和 1、0 时，需注意重复的情况。
元组的元素不可以被替换。

dic = {
	'name':'汪峰',
	'age':48,
	'wife':[ {'name':'国际章','age':38},{'name':'李杰','age':48} ],
	'children':['第一个娃','第二个娃']
}
"""
1. 获取汪峰的妻子名字
	d1 = dic['wife'][0]['name']
	print(d1)
2. 获取汪峰的孩子们
	d2 = dic['children']
	print(d2)
3. 获取汪峰的第一个孩子
	d3 = dic['children'][0]
	print(d3)
4. 汪峰的媳妇姓名变更为 章子怡
	dic['wife'][0]['name] = "章子怡"
	print(dic)
5. 汪峰再娶一任妻子
	dic['wife'].append( {"name":"铁锤","age":19} )
	print(dic)
	
6. 给汪峰添加一个爱好：吹牛逼
	dic['hobby'] = "吹牛逼"
	print(dic)
7. 删除汪峰的年龄
	del dic['age']
	或
	dic.pop('age')
	print(dic)
"""

3.浮点型（float）

浮点型，一般在开发中用于表示小数。

v1 = 3.14
v2 = 9.89

关于浮点型的其他知识点如下：

在类型转换时需要，在浮点型转换为整型时，会将小数部分去掉。
```
v1 = 3.14 
data = int(v1)
print(data) # 3
```

想要保留小数点后N位

v1 = 3.1415926
result = round(v1,3)
print(result) # 3.142

浮点型的坑（所有语言中）

底层原理视频：https://www.bilibili.com/video/BV1354y1B7o1/

在项目中如果遇到精确的小数计算应该怎么办？
```
import decimal

v1 = decimal.Decimal("0.1")
v2 = decimal.Decimal("0.2")
v3 = v1 + v2
print(v3) # 0.3
```

总结

集合，是无序、不重复、元素必须可哈希、可变的一个容器（子孙元素都必须是可哈希）。
集合的查找速度比较快（底层是基于哈希进行存储）
集合可以具有交并差的功能。
字典是无序、键不重复且元素只能是键值对的可变的一个容器（键子孙元素都必须是可哈希）。
py3.6+之后字典就变为有序了。
py3.9 新增了一个 {} | {} 运算。
字典的常见功能。
在python2和python3中，字典的 keys() 、values()、items() 三个功能获取的数据类型不一样。

None是代表内存中的一个空值。

0
""
[] or list()
() or tuple()
set()
None
{} or dict()

浮点型用于表示小数，但是由于其内部存储原理可能会引发数据存储不够精准。