Pyhton基础知识-pycharm版 第4节

043.字典_特点_4种创建方式_普通_dict_zip_formkeys

  1. 字典介绍
    字典是“键值对”的无序可变序列,字典中的每个元素都是一个“键值对”,包含:“键对象”和“值对象”。可以通过“键对象”实现快速获取、删除、更新对应的“值对象”。
    列表中我们通过“下标数字”找到对应的对象。字典中通过“键对象”找到对应的“值对象”。“键”是任意的不可变数据,比如:整数、浮点数、字符串、元组。但是:列表、 字典、集合这些可变对象,不能作为“键”。并且“键”不可重复。
    “值”可以是任意的数据,并且可重复。
    一个典型的字典的定义方式: a = {‘name’:‘gaoqi’,‘age’:18,‘job’:‘programmer’}

  2. 字典创建
    (1) 通过{}、dict()来创建字典对象。
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    (2) 通过zip()创建字典对象
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    (3) 通过fromkeys 创建值为空的字典
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044.字典_元素的访问_键的访问_值的访问_键值对的访问

这里设定一个字典对象: a = {‘name’:‘gaoqi’,‘age’:18,‘job’:‘programmer’}

  1. 通过 [键] 获得“值”。若键不存在,则抛出异常。
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  2. 通过get()方法获得“值”。推荐使用。优点是:指定键不存在,返回None;也可以设定指定键不存在时默认返回的对象。推荐使用 get()获取“值对象”。
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  3. 列出所有的键值对
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  4. 列出所有的键,列出所有的值
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  5. len() 键值对的个数
  6. 检测一个“键”是否在字典中
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045.字典_元素的添加_修改_删除

  1. 给字典新增“键值对”。如果“键”已经存在,则覆盖旧的键值对;如果“键”不存在,则新增“键值对”。
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  2. 使用update()将新字典中所有键值对全部添加到旧字典对象上。如果key有重复,则直接覆盖。
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  3. 字典中元素的删除,可以使用del()方法;或者 clear()删除所有键值对;pop()删除指定键值对,并返回对应的“值对象”;
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  4. popitem() :随机删除和返回该键值对。字典是“无序可变序列”,因此没有第一个元 素、最后一个元素的概念;popitem 弹出随机的项,因为字典并没有"最后的元素"或者其他有关顺序的概念。若想一个接一个地移除并处理项,这个方法就非常有效(因为不用首先获取键的列表)。
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046.字典_序列解包用于列表元组字典

  1. 序列解包
    序列解包可以用于元组、列表、字典。序列解包可以让我们方便的对多个变量赋值。
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    序列解包用于字典时,默认是对“键”进行操作; 如果需要对键值对操作,则需要使用 items();如果需要对“值”进行操作,则需要使用 values();
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047.字典_复杂表格数据存储_列表和字典综合嵌套

  1. 表格数据使用字典和列表存储,并实现访问
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    源代码:
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048.字典_核心底层原理_内存分析_存储键值对过程

  1. 字典核心底层原理(重要)
    字典对象的核心是散列表。散列表是一个稀疏数组(总是有空白元素的数组),数组的 每个单元叫做 bucket。每个 bucket 有两部分:一个是键对象的引用,一个是值对象的引 用。
    由于,所有bucket 结构和大小一致,我们可以通过偏移量来读取指定 bucket。
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  2. 将一个键值对放进字典的底层过程
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    假设字典 a对象创建完后,数组长度为 8:
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    我们要把”name”=”gaoqi”这个键值对放到字典对象 a 中,首先第一步需要计算键”name”的散列值。Python 中可以通过hash()来计算。
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    由于数组长度为 8,我们可以拿计算出的散列值的最右边 3 位数字作为偏移量,即 “101”,十进制是数字 5。我们查看偏移量 5,对应的 bucket 是否为空。如果为空,则将键值对放进去。如果不为空,则依次取右边 3位作为偏移量,即“100”,十进制是数字4。再查看偏移量为 4 的 bucket 是否为空。直到找到为空的 bucket 将键值对放进去。流 程图如下:
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    (1) 扩容
    python会根据散列表的拥挤程度扩容。“扩容”指的是:创造更大的数组,将原有内容 拷贝到新数组中。
    接近 2/3 时,数组就会扩容。

049.字典_核心底层原理_内存分析_查找值对象过程

  1. 根据键查找“键值对”的底层过程
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    当我们调用a.get(“name”),就是根据键“name”查找到“键值对”,从而找到值对象“gaoqi”。
    第一步,我们仍然要计算“name”对象的散列值:
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    和存储的底层流程算法一致,也是依次取散列值的不同位置的数字。 假设数组长度为 8,我们可以拿计算出的散列值的最右边 3位数字作为偏移量,即“101”,十进制是数字 5。我们查看偏移量 5,对应的bucket 是否为空。如果为空,则返回None。如果不为空, 则将这个bucket的键对象计算对应散列值,和我们的散列值进行比较,如果相等。则将对应“值对象”返回。如果不相等,则再依次取其他几位数字,重新计算偏移量。依次取完后, 仍然没有找到。则返回 None。流程图如下:
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  2. 用法总结:
    (1) 键必须可散列
    数字、字符串、元组,都是可散列的。
    自定义对象需要支持下面三点:支持 hash()函数;支持通过__eq__()方法检测相等性;若a==b为真,则 hash(a)==hash(b)也为真。
    (2) 字典在内存中开销巨大,典型的空间换时间。
    (3) 键查询速度很快
    (4) 往字典里面添加新建可能导致扩容,导致散列表中键的次序变化。因此,不要在遍历字典的同时进行字典的修改。

050.集合_特点_创建和删除_交集并集差集运算

  1. 集合
    集合是无序可变,元素不能重复。实际上,集合底层是字典实现,集合的所有元素都是字典中的“键对象”,因此是不能重复的且唯一的。
  2. 集合创建和删除
    (1) 使用{}创建集合对象,并使用 add()方法添加元素
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    (2) 使用set(),将列表、元组等可迭代对象转成集合。如果原来数据存在重复数据,则只保留一个。
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    (3) remove()删除指定元素;clear()清空整个集合
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  3. 集合相关操作
    像数学中概念一样,Python对集合也提供了并集、交集、差集等运算。给出示例:
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051.Pycharm开发环境的下载安装配置_项目管理

052.单分支选择结构_条件表达式详解

  1. 选择结构
    选择结构通过判断条件是否成立,来决定执行哪个分支。选择结构有多种形式,分为:单分支、双分支、多分支。流程图如下:
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  2. 单分支选择结构
    if语句单分支结构的语法形式如下:
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    其中:
    条件表达式:可以是逻辑表达式、关系表达式、算术表达式等等。
    语句/语句块:可以是一条语句,也可以是多条语句。多条语句,缩进必须对齐一致。
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  3. 条件表达式详解
    在选择和循环结构中,条件表达式的值为 False的情况如下:
    False、0、0.0、空值 None、空序列对象(空列表、空元祖、空集合、空字典、空字 符串)、空range 对象、空迭代对象。
    其他情况,均为True。这么看来,Python所有的合法表达式都可以看做条件表达式,甚至 包括函数调用的表达式。
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    执行结果如下:
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    (1) 条件表达式中,不能有赋值操作符“=”
    在Python中,条件表达式不能出现赋值操作符“=”,避免了其他语言中经常误将关系运算符“==”写作赋值运算符“=”带来的困扰。如下代码将会报语法错误:
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053.双分支选择结构_三元运算符的使用详解

  1. 双分支选择结构
    双分支结构的语法格式如下:
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    输入一个数字,小于10,则打印该数字;大于 10,则打印“数字太大”
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  2. 三元条件运算符
    Python提供了三元运算符,用来在某些简单双分支赋值情况。三元条件运算符语法格式如下: 条件为真时的值 if (条件表达式) else 条件为假时的值
    上一个案例代码,可以用三元条件运算符实现:
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    可以看到,这种写法更加简洁,易读。

054.多分支选择结构

多分支选择结构的语法格式如下:
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输入一个学生的成绩,将其转化成简单描述:不及格(小于60)、及格(60-79)、良 好(80-89)、优秀(90-100)。
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每个分支都使用了独立的、完整的判断,顺序可以随意挪动,而不影响程序运行。
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多分支结构,几个分支之间是有逻辑关系的,不能随意颠倒顺序。
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055.选择结构的嵌套

  1. 选择结构可以嵌套,使用时一定要注意控制好不同级别代码块的缩进量,因为缩进量决定了代码的从属关系。语法格式如下:
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056.while循环结构_死循环处理

  1. 循环结构
    循环结构用来重复执行一条或多条语句。表达这样的逻辑:如果符合条件,则反复执行循环体里的语句。在每次执行完后都会判断一次条件是否为 True,如果为True则重复执行循环体里的语句。图示如下:
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    循环体里面的语句至少应该包含改变条件表达式的语句,以使循环趋于结束;否则,就会变成一个死循环。

  2. while循环
    while 循环的语法格式如下:
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    利用 while 循环打印从0-10 的数字。
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    利用while 循环,计算1-100 之间数字的累加和;计算1-100 之间偶数的累加和, 计算 1-100 之间奇数的累加和。
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