人工智能之如何使用Python集合

定義集合

集合就像籃子，你可以放進(jìn)和取出東西，可以是同一類的東西，也可以是不同類的?；旧希莻€(gè)讓你收集東西的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。

比如你有一個(gè)車的類型(car)，創(chuàng)建了幾種車，想把這些車放在一起又容易找到，就是運(yùn)用集合非常好的場(chǎng)景。

集合存在于內(nèi)存中。你不需要?jiǎng)?chuàng)建集合或者任何架板，這些都是現(xiàn)成的。只要有個(gè)變量就可以往里面放車子了。完了之后你就可以根據(jù)名字或者索引(在集合中的參數(shù))把他們?nèi)〕觥?/p>

ython提供了許多自建類型歸屬于集合類，但是沒有一個(gè)叫collection的類型，他們是lists，mappings，和sets。

list

列表：list是Python內(nèi)置的一個(gè)數(shù)據(jù)類型。list是可變的允許添加同一類型或不同類型的元素，類似于其他語(yǔ)言中的指針。

下面的例子是創(chuàng)建列表并添加元素：

alist = ["item1", "item2", 4]

注意這個(gè)列表成分混雜，包含了字符串和整數(shù)類型。

要取回列表中的元素，只需引用該元素的索引序號(hào)。Python列表序號(hào)是從零開始的，如果我要最后一個(gè)元素，它是第3位，我需要用2來(lái)索引：

alist[2]

> 4

系統(tǒng)返回了4。取列表中的元素時(shí)，只要從它的位置減去1就得到正確的索引序號(hào)。

檢查列表長(zhǎng)度用len命令：

len(alist)

> 3

向列表添加元素用append()函數(shù)：

alist.append(False)

len(alist)

> 4

我們?cè)黾恿艘晃涣斜黹L(zhǎng)度，添加了一個(gè)數(shù)據(jù)類型—布爾類型。列表并沒有表示任何不滿。

我們可以調(diào)用remove()移除列表元素：

alist.remove("item2")

remove()沒有返回參數(shù)，列表會(huì)被更新，現(xiàn)在它包含三個(gè)元素：

['item1', 4, False]

有幾種方法將元素從列表中取出。我們前面說(shuō)過(guò)用索引訪問(wèn)元素，如果我訪問(wèn)索引2，將會(huì)得到元素3。

thevalue = alist[2]

print(thevalue)

> False

上面的代碼為我們復(fù)制了元素，元素還在列表中，列表的長(zhǎng)度不會(huì)受到影響。

然而我們用pop(), 在得到元素的同時(shí)將元素移除了列表：

thevalue = alist.pop(1) print(thevalue)

> 4

print("after pop", alist)

> ['item1', False]

列表也可以被排序，我們有包含字符串的列表：

alpha = ["z", "b", "a", "c"]

你可以用sort()命令來(lái)排序：

alpha.sort()

沒有返回值，但alpha已經(jīng)被排序了，你可以打印出來(lái)看看：

print(alpha)

['a', 'b', 'c', 'z']

元素可以被反序排列，只需引用reverse():

alpha.reverse

字符串是列表嗎?

字符串與列表有很多相似之處，但字符串是不可改動(dòng)的，而列表可以隨意修改。

字符串可以向列表一樣索引。你可以像數(shù)列表中元素一樣數(shù)出字符串中的字符。

比如：

mystring = "The quick brown fox."

print(len(mystring ))

> 20

print(mystring[4])

> q

和列表不一樣的是你不能追加字符，也不能更改字符串中特定位置字符。

我們看一下給特定位置分配字符會(huì)出現(xiàn)什么情況：

mystring[4] = 'z'

> TypeError: 'str' object does not support item assignment

根據(jù)字符串，可以將它轉(zhuǎn)化成列表。取上面用到的mystring變量，我們用split()，它會(huì)在空格斷開：

stringlist = mystring.split()

stringlist

> ['The', 'quick', 'brown', 'fox.']

type(stringlist)

>

每個(gè)單詞都變成了列表中的元素，我們也清楚的看到類型變?yōu)榱斜怼?/p>

如果字符串沒有空格我們也可以轉(zhuǎn)換，但結(jié)果如何呢，看看吧：

mystring2 = "Thequickbrownfox."

stringlist2 = mystring2.split()

stringlist2

> ['Thequickbrownfox.']

type(stringlist2)

>

我們還是得到了一個(gè)列表，單只有一個(gè)元素。在這個(gè)例子中，這個(gè)轉(zhuǎn)換沒有多大用處。

mappings

mapping也是內(nèi)置類型，只在字典中使用。字典是鍵/值對(duì)應(yīng)的，不同于列表，我們不用序號(hào)索引，代之的是字典的鍵(key)。

類似列表創(chuàng)建字典用鍵/值成對(duì)而不是單一元素，給個(gè)例子：

mydictionary = {"item1":45, "item2":76, "item3":145}

每個(gè)鍵/值用冒號(hào)分開，前面是鍵后面是值。在第一個(gè)元素中，item1是鍵，45是值。同時(shí)注意我們用大括號(hào)來(lái)包住元素。

當(dāng)從字典中取元素時(shí)，序號(hào)不可用了，那我們就該想到鍵。如果要item2，我們這樣做：

mydictionary["item2]

> 76

和列表一樣，可以查看字典的長(zhǎng)度：

len(mydictionary)

> 3

改變item2的值，可以直接給他賦值：

mydictionary["item2] = 100

增加元素也是直接賦值：

mydictionary["item62"] = 433

item62現(xiàn)在就存在于字典了，字典長(zhǎng)度加1。

根據(jù)鍵可以刪除字典元素：

del mydictionary["item2"]

前面提到字典是鍵/值成對(duì)出現(xiàn)，如果我們只要鍵可以這樣做：

mydictionary.keys()

> dict_keys(['item3', 'item1', 'item62'])

訪問(wèn)值也是同樣的方法：

mydictionary.values()

> dict_values([145, 45, 433])

Sets

set是無(wú)序的集合，不能有重復(fù)的元素，也不能排序，sort()是不能使用的。

同列表相比set驗(yàn)證元素是否存在會(huì)更快。

創(chuàng)建一個(gè)set：

myset = {3, 4, 5, 1}

或者用set語(yǔ)句來(lái)轉(zhuǎn)化已存在的類型：

multistory = [0,1,5,4,3,7,6,6]

myself = set(multistory)

> {0,1,3,4,5,6,7}

因?yàn)閟et只能包含唯一的元素，所以重復(fù)的6被移除了。從已有數(shù)據(jù)創(chuàng)建唯一元素集合，set()是個(gè)非常好的方法。

如果我試圖讓移除的6回來(lái)，它是不會(huì)理會(huì)的：

myself.add(6)

> {0, 1, 3, 4, 5, 6, 7}

要移除set中元素需要用remove():

myself.remove(4)

set也不支持索引，用序號(hào)來(lái)訪問(wèn)，它會(huì)返回錯(cuò)誤：

myset[2] >TypeError: 'set' object does not support indexing

set有些獨(dú)有的方法，如果你熟悉set的數(shù)學(xué)方法(difference，intersection和union)，會(huì)很好用。

我們從difference開始，假設(shè)我有兩個(gè)set：

set1 = {1,3,6,7}

set2 = {1,3,6,8,10}

用set1和set2做difference會(huì)得到7，7在set1而不在set2。

set1.difference(set2)

> {7}

反過(guò)來(lái)用set2和set1做對(duì)比：

set2.difference(set1)

> {8, 10}

也可以來(lái)找它們的相同部分：

set.intersection(set2)

> {1, 3, 6}

最后來(lái)看把它們合并起來(lái)形成一個(gè)新的set：

set3 = {set1.union(set2)

> {1, 3, 6, 7, 8, 10}

新的set包含它們兩個(gè)中所有元素。

總結(jié)

我們看過(guò)了list，string(雖然不屬于集合)，dictionary和set。學(xué)習(xí)了它們所有的特定運(yùn)算和獨(dú)有功能。希望這個(gè)介紹可以讓你對(duì)Python的集合多點(diǎn)認(rèn)識(shí)。

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作者：黑馬程序員人工智能+Python培訓(xùn)學(xué)院

首發(fā)：http://python.itheima.com/