第六章深入python的set和dict

Posted 2021-03-21 海恋天

1.collections中的abc

• MutableMapping是Mapping的子类
• Mapping是Collection的子类
• Collection是Sized，Iterable，Container的子类
• dict被注册到MutableMapping中拥有了MutableMapping的方法，dict是鸭子类型，相当于MutableMapping的子类。

1 from collections.abc import MutableMapping
2 
3 # dict属于MutableMapping类型
4 
5 a = {}
6 print(isinstance(a, MutableMapping))  # True

2.dict的常见用法

 1 a = {"1":{"a":"aa"},
 2      "2":{"b":"bb"}}
 3 
 4 # 清空字典
 5 a.clear()
 6 
 7 # 浅拷贝字典 浅拷贝虽然可以正常赋值，但是如果 my_dopy_dict 中的值进行了改变，则 a 中的值也会进行对应的改变
 8 my_dopy_dict = a.copy()
 9 
10 # 深拷贝 深拷贝则是实实在在的在内存当中声明了一个新的变量
11 import copy
12 new_dict = copy.deepcopy(a)
13 
14 # get函数 dict.get(要查找的key,如果没找到对应key的内容返回的数据)
15 print(a.get("3",{1:"3"})) # {1: \'3\'}
16 
17 # dict.fromkeys() 函数用于创建一个新字典，以序列 seq 中元素做字典的键 seq可以是可迭代的，value 为字典所有键对应的初始值。
18 my_list = [1, 2, 3]
19 my_new_dict = dict.fromkeys(my_list, {"222":"3434"}) #{1: {\'222\': \'3434\'}, 2: {\'222\': \'3434\'}, 3: {\'222\': \'3434\'}}
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21 # setdefault() 函数和 get()方法 类似,
22 # 如果键不存在于字典中，将会添加键并将值设为默认值。
23 # 如果存在，则将会返回该key对应的value
24 a.setdefault("3", "cc") # a= {\'1\': {\'a\': \'aa\'}, \'2\': {\'b\': \'bb\'}, \'3\': \'cc\'}
25 print(a.setdefault("2", "cc")) # 返回{\'b\': \'bb\'}
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27 # update() 函数是合并两个字典：把字典dict2的键/值对更新到dict里。
28 # 如果字典b中有与a相同的key，则会把a中的key对应的value进行更新
29 # 如果字典b中有a中没有的key，则a会将未有的key与value添加进去
30 b = {"3": "cc", "2": "dd"}
31 a.update(b)
32 print(a) # {\'1\': {\'a\': \'aa\'}, \'2\': \'dd\', \'3\': \'cc\'}

3.dict的子类

•  不可以去继承dict类，由于dict实现方式是C语言实现（没有重写方法的概念），所以重写dict中的方法是无效的
• 可以去继承UserDict类，UserDict类是由python语言自己实现的可以重写
• 我们也可以不去继承dict类而是去使用dict的子类defaultdict，由于defaultdict构造函数需要传入一个工厂所以我们传入dict来构造defaultdict

1 class Mydict(dict):
2     def __setitem__(self, key, value):
3         super().__setitem__(key, value * 2)
4 
5 
6 my_dict = Mydict(one=1)
7 print(my_dict)  # {\'one\': 1} 不可以修改
8 my_dict["one"] = 1
9 print(my_dict)   # {\'one\': 2} 可以像C语言一样修改

 1 from collections import UserDict
 2 
 3 
 4 class Mydict(UserDict):
 5     def __setitem__(self, key, value):
 6         super().__setitem__(key, value * 5)
 7 
 8 
 9 my_dict = Mydict(one=3)
10 print(my_dict)  # {\'one\': 15} 调用重写的__setitem__
11 my_dict["one"] = 4
12 print(my_dict)  # {\'one\': 20} 调用重写的__setitem__

1 from collections import defaultdict 
2 
3 my_dict = defaultdict(dict)  # dict的子类
4 print(my_dict["bobby"])     # {},不存在则返回{}
5 pass

4.set和frozenset

• set：无序，不重复，可修改集合
• frozenset：无序，不重复，不可修改集合

 1 a = set(\'abcdee\')
 2 a.add(\'f\')
 3 print(a)    # {\'a\', \'d\', \'c\', \'b\', \'e\', \'f\'}
 4 another_set = set(\'defgh\')
 5 # 添加数据
 6 a.update(another_set)
 7 print(a)    # {\'a\', \'d\', \'c\', \'b\', \'e\', \'g\', \'f\', \'h\'}
 8 # 集合的差集
 9 re_set = a.difference(another_set)
10 # 减法实现于__ior__魔法函数
11 re_set2 = a - another_set
12 # 集合的交集&
13 re_set3 = a & another_set
14 # 集合的并集|
15 re_set4 = a | another_set
16 print(re_set)   # {\'c\', \'a\', \'b\'}
17 print(re_set2)  # {\'c\', \'a\', \'b\'}
18 print(re_set3)  # {\'d\', \'e\', \'g\', \'f\', \'h\'}
19 print(re_set4)  # {\'a\', \'d\', \'c\', \'b\', \'e\', \'g\', \'f\', \'h\'}
20 # 也可以用if in判断（实现于__contains__魔法函数）
21 if \'a\' in re_set:
22     print(\'a in re_set\')    # a in re_set

5.dict和set实现原理

• set和dict的查询性能远远好于list
• list会随数据量的增大而增大，set和dict不会

dist和set使用哈希表存储：

注意：

1. dict的key以及set的value都必须是可以hash的
2. 什么是可以hash：不可变对象：str,frozenset,tuple以及自己实现了__hash__的类
3. dict的内存花销大，但查询速度快，自定义的对象或python内部的对象都是用dict包装的
4. dict的存储顺序和元素添加顺序有关
5. dict在添加数据时可能改变已有数据的顺序