知识点

集合 

集合（Set）在Python中是一种基本的数据结构，用于存储无序且不重复的元素。以下是关于集合的详细介绍：

集合的定义和特点

无序性：集合中的元素没有特定的顺序。
不重复性：集合中的元素都是唯一的，不允许有重复的元素。

创建集合

使用 `set()` 函数创建集合。

set_demo = {100, 'word', 10.5}
set_demo

使用 `{}` 创建集合时需要小心，因为 `{}` 通常用于创建空字典，除非大括号内包含元素。

set_one = set('tuple')      
set_one
set_two = set((13, 15, 17, 19))

 集合的常见操作

set_demo= {10, 151, 33, 98, 57}
set_demo.add(61)
print(set_demo)
set_demo.remove(151)                   
print(set_demo)
set_demo.pop()
print(set_demo)
set_demo.clear()
print(set_demo)

集合运算与更新

集合的属性和方法

`isdisjoint(T)` 如果集合S和T没有相同的元素，则返回True。
`len(S)` 返回集合S中元素的数量。

示例代码

# 创建集合
set_demo = {100, 'word', 10.5}

# 添加元素
set_demo.add(61)

# 删除元素
set_demo.remove(151)

# 随机移除元素
set_demo.pop()

# 清空集合
set_demo.clear()

字典

字典（Dictionary）在Python中是一种可变的容器模型，它存储键值对（key-value pairs），其中每个键是唯一的。

字典的定义

字典是Python中唯一的内建映射类型。
它允许存储任意类型的对象，包括但不限于数字、字符串、元组、列表等。

字典的键和值

键：必须是不可变类型，如数字、字符串或元组。键是唯一的，不能有重复。
值：可以是任何数据类型，包括另一个字典。

字典的创建和访问

使用 `{}` 创建字典，例如 `my_dict = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}`。
访问字典中的值使用 `字典变量[键]` 的形式。

>>> users={'A': '123', 'B': '135', 'C': '680'}
>>> users['C']      	# 访问键对应的值
>>> users['A'] = '1*5@'    # 修改键对应的值

字典的常见操作
 

字典的遍历

遍历键：`for key in 字典变量.keys():`。

for key in a.keys():
    print(key)

遍历value值：`for value in 字典变量.values():`。

for value in a.values():
    print(value)

遍历key值，value值

#方式一
for key in a:
    print(key,a[key])
#方式二
for key in a.keys():
    print(key,a[key])
#方式三
for key,value in a.items():
    print(key,value)

遍历字典项：`for key, value in 字典变量.items():`。

for kv in a.items():
    print(kv)

字典的高级操作

使用 `in` 关键字检查键是否存在于字典中。
使用 `min(字典变量)` 和 `max(字典变量)` 来获取字典中最小和最大键所对应的值，这要求键是可比较的。

示例代码

# 创建字典
users = {'A': '123', 'B': '135', 'C': '680'}

# 访问键对应的值
print(users['C'])

# 修改键对应的值
users['A'] = '1*5@'

# 增加字典元素
contacts = {'Tom': '123456', 'Jerry': '456789'}
contacts['Jane'] = '789012'

# 遍历字典
for key in contacts:
    print(key, contacts[key])

# 使用字典方法
keys = contacts.keys()
values = contacts.values()
items = contacts.items()

# 清空字典
contacts.clear()

实验7 字典与集合

• 实验目的

1.熟练python编辑器pycharm的使用；

2.掌握python中唯一的映射类型；

3.掌握python的字典与集合的操作方法；

• 实验环境

本次实验需使用实验室提供的Windows主机环境+pycharm

• 实验内容
• （基础题）从键盘输入10个整数存入序列p中，其中凡相同的数在p中只存入第一次出现的数，其余的都被剔除。

分析：序列p是一个包含不重复元素序列，此时p的类型定义为集合更合适。

代码：

# 创建一个空集合用于存储输入的整数
p = set()

# 循环10次，每次从键盘接收一个整数
while len(p) < 10:
    try:
        # 从键盘输入一个整数
        number = int(input("请输入一个整数（确保输入10个不同的整数）："))
        # 将整数添加到集合p中，如果数字已存在，则不会重复添加
        p.add(number)
    except ValueError:
        # 如果输入的不是整数，提示错误并重新输入
        print("输入错误，请输入一个有效的整数。")

# 打印最终的集合p
print("输入的不重复整数序列为：", p)

• （基础题）小明想在学校中请一些同学一起做一项问卷调查，为了实验的客观

性他先用计算机生成了N个1～1000之间的随机整数(N<=1000),N是用户输入的，对于其中重复的数字，只保留一个，把其余相同的数字去掉，不同的数对应着不同的学生的号，然后再把这些数从小到大排序，按照排好的顺序去找同学做调查，请你协助小明完成“去重”与排序工作。

程序运行效果如下图所示：

提示：sorted() 函数对所有可迭代的对象进行排序操作。

代码：

import random

# 用户输入N
N = int(input("请输入要生成的随机整数的数量N（N <= 1000）："))

# 检查N是否在合理范围内
if N <= 0 or N > 1000:
    print("输入的N超出了允许的范围。")
else:
    # 生成N个随机整数，并使用集合去除重复
    random_numbers = set()
    while len(random_numbers) < N:
        random_numbers.add(random.randint(1, 1000))

    # 对生成的随机数进行排序
    sorted_numbers = sorted(random_numbers)

    # 打印结果
    print("去重并排序后的随机数序列为：", sorted_numbers)
    # 按照排序后的序列去邀请同学做问卷调查
    for number in sorted_numbers:
        print(f"邀请学号为{number}的同学进行问卷调查。")

• （基础题）有英文句子“Anything you think is worth doing is worth doing”，程序打印出每个单词及其重复的次数。

提示：此处认为单词之间以空格为分隔符，并且不包含标点符号。

程序运行效果如下图所示：

代码：

# 英文句子
sentence = "Anything you think is worth doing is worth doing"

# 将句子转换为小写，以避免大小写影响单词计数
sentence = sentence.lower()

# 使用空格分割句子为单词列表
words = sentence.split()

# 创建一个空字典来存储单词及其出现次数
word_count = {}

# 遍历单词列表，统计每个单词的出现次数
for word in words:
    if word in word_count:
        word_count[word] += 1
    else:
        word_count[word] = 1

# 打印每个单词及其出现次数
for word, count in word_count.items():
    print(f"单词 '{word}' 出现了 {count} 次。")

• （基础题）数字重复统计：

1) 随机生成100个整数

2) 数字范围[20,30]

3) 升序输出所有不同的数字及其每个数字的重复次数。

程序运行效果如下图所示：

代码：

import random

# 设置随机数生成的范围和数量
range_start = 20
range_end = 30
number_of_integers = 100

# 生成100个随机整数，并去除重复数字
unique_numbers = set()
while len(unique_numbers) < number_of_integers:
    unique_numbers.add(random.randint(range_start, range_end))

# 计算每个数字的出现次数
number_counts = {}
for number in unique_numbers:
    number_counts[number] = number_counts.get(number, 0) + 1

# 对数字进行排序并打印每个数字及其出现次数
for number in sorted(number_counts):
    print(f"数字 {number} 出现了 {number_counts[number]} 次。")

总结

直接把两次实验涉及到的数据类型总结。

数据类型	列表(list)	元组(tuple)	字典(dictionary)	集合(set)
表示	[]	()	{}	{}
是否有序	有序	有序	无序	无序
是否读写	读写	只读	读写	读写（覆盖）
元素可修改	是	否	是	否
空定义	a_list = []	a_tuple = ()	a_dict = {}	a_set =set(); <br>not_sure = {} 空字典
下标访问	a_list[0] = 23	a_tuple[0]	a_dict[‘age’] = 30	否
添加元素	+、append、extend、insert	不可添加	a_dict[‘new_key’] = ‘value’	add、update
删除元素	del、remove、pop()、pop(1)、clear	不可删除	pop、popitem、clear	discard、remove、pop、clear
元素查找	index、count、in	in	a_dict[‘key’]	in
布尔真值	非空	非空	非空	非空
定义	列表(list)是有序的集合，可以存放不同数据类型的数据，并且list中的每个元素的都对应着一个索引来标记其位置，且索引从0开始。可以嵌套	tuple与list类似，不同之处在于tuple中的元素不能进行修改。而且tuple使用小括号()，list使用方括号[]。	dic字典是另一种可变的容器模型，且可存储任意类型对象。字典每个键值(key:value)对用冒号(:)分割，每个对之间用逗号(,)分割，整个字典包括在花括号{}	set()函数是创建一个无序不重复元素集，可添加，删除数据，还可以计算交集、差集、并集等。