集合 - Python基础教程

集合是一种很有用的数学操作，比如列表去重，或是理清两组数据之间的关系，集合的操作符和位操作符有交集，注意不要弄混：
A = set([1, 2, 3, 4])
B = {3, 4, 5, 6}
C = set([1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3])
print(C) # 集合的去重效果，set([1, 2, 3])
print(A | B) # 求并集，set([1, 2, 3, 4, 5, 6])
print(A & B) # 求交集，set([3, 4])
print(A - B) # 求差集，属于A但不属于B的，set([1, 2])
print(B - A) # 求差集，属于B但不属于A的，set([5, 6])
print(A ^ B) # 求对称差集，相当于(A-B)|(B-A)，set([1, 2, 5, 6])

字典

字典是一种非常常见的“键-值”(key-value)映射结构，键无重复，一个键不能对应多个值，不过多个键可以指向一个值。还是通过例子来了解，构建一个名字->年龄的字典，并执行一些常见操作：
a = {'Tom': 8, 'Jerry': 7}
print(a['Tom']) # 8
b = dict(Tom=8, Jerry=7) # 一种字符串作为键更方便的初始化方式
print(b['Tom']) # 8
if 'Jerry' in a: # 判断'Jerry'是否在keys里面
print(a['Jerry']) # 7
print(a.get('Spike')) # None，通过get获得值，即使键不存在也不会报异常
a['Spike'] = 10
a['Tyke'] = 3
a.update({'Tuffy': 2, 'Mammy Two Shoes': 42})
print(a.values()) # dict_values([8, 2, 3, 7, 10, 42])
print(a.pop('Mammy Two Shoes')) # 移除'Mammy Two Shoes'的键值对，并返回42
print(a.keys()) # dict_keys(['Tom', 'Tuffy', 'Tyke', 'Jerry', 'Spike'])

注意到初始化字典和集合很像，的确如此，集合就像是没有值只有键的字典。既然有了人名到年龄的映射，也许你立马想到是否可以给字典排序？在Python3.6之前，这个问题是错误的，字典是一种映射关系，没有顺序。当然了，如果要把(键, 值)的这种对进行排序，是没有问题的，前提是先把字典转化成可排序的结构，items()或者iteritems()可以做到这件事，接上段代码继续：
b = a.items()
print(b) # [('Tuffy', 2), ('Spike', 10), ('Tom', 8), ('Tyke', 3), ('Jerry', 7)]
from operator import itemgetter
c = sorted(a.items(), key=itemgetter(1))
print(c) # [('Tuffy', 2), ('Tyke', 3), ('Jerry', 7), ('Tom', 8), ('Spike', 10)]
d = sorted(a.iteritems(), key=itemgetter(1))
print(d) # [('Tuffy', 2), ('Tyke', 3), ('Jerry', 7), ('Tom', 8), ('Spike', 10)]
e = sorted(a)
print(e) # 只对键排序，['Jerry', 'Spike', 'Tom', 'Tuffy', 'Tyke']

items()可以把字典中的键值对转化成一个列表，其中每个元素是一个tuple，tuple的第一个元素是键，第二个元素是值。变量c是按照值排序，所以需要一个操作符itemgetter，去位置为1的元素作为排序参考，如果直接对字典排序，则其实相当于只是对键排序。字典被当作一个普通的可遍历结构使用时，都相当于遍历字典的键。如果觉得字典没有顺序不方便，可以考虑使用OrderedDict，使用方式如下：
from collections import OrderedDict
a = {1: 2, 3: 4, 5: 6, 7: 8, 9: 10}
b = OrderedDict({1: 2, 3: 4, 5: 6, 7: 8, 9: 10})
print(a) # {1: 2, 3: 4, 9: 10, 5: 6, 7: 8}
print(b) # OrderedDict([(1, 2), (3, 4), (9, 10), (5, 6), (7, 8)])

这样初始化时的顺序就保留了，除了有序的特性以外，用法上和字典没有区别。2016年9月，Guido宣布在Python3.6中，字典将默认有序，这样就不用纠结了。另外需要注意的一点是字典是通过哈希表实现的，所以键必须是可哈希的， list不能被哈希，所以也不能作为字典的键，而tuple就可以。

因为上上段代码中用到了iteritems()，所以这里顺带提一下迭代器（iterator），迭代器相当于一个函数，每次调用都返回下一个元素，从遍历的角度来看就和列表没有区别了。iteritems()就是一个迭代器，所以效果一样，区别是迭代器占用更少内存，因为不需要一上来就生成整个列表。一般来说，如果只需要遍历一次，用迭代器是更好的选择，若是要多次频繁从一个可遍历结构中取值，且内存够，则直接生成整个列表会更好。当然，用迭代器生成一个完整列表并不麻烦，所以有个趋势是把迭代器作为默认的可遍历方式，比如前面我们使用过用来生成等差数列列表的range()，在Python2中对应的迭代器形式是xrange()。在Python3中，range()就不再产生一个列表了，而是作为迭代器，xrange()直接没了。

分支和循环

从这节开始，代码就未必适合在Python终端中输入了，选个顺手的编辑器或者IDE。作者良心推荐PyCharm，虽然慢，但好用，社区版免费：

PyCharm

for循环