使用dict和set

Python內置了字典：dict的支持，dict全稱dictionary，在其餘語言中也稱爲map，使用鍵-值（key-value）存儲，具備極快的查找速度。

d = {'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85}

爲何dict查找速度這麼快？由於dict的實現原理和查字典是同樣的。假設字典包含了1萬個漢字，咱們要查某一個字，一個辦法是把字典從第一頁日後翻，直到找到咱們想要的字爲止，這種方法就是在list中查找元素的方法，list越大，查找越慢。

第二種方法是先在字典的索引表裏（好比部首表）查這個字對應的頁碼，而後直接翻到該頁，找到這個字。不管找哪一個字，這種查找速度都很是快，不會隨着字典大小的增長而變慢。

dict就是第二種實現方式，給定一個名字，好比'Michael'，dict在內部就能夠直接計算出Michael對應的存放成績的「頁碼」，也就是95這個數字存放的內存地址，直接取出來，因此速度很是快。

你能夠猜到，這種key-value存儲方式，在放進去的時候，必須根據key算出value的存放位置，這樣，取的時候才能根據key直接拿到value。

把數據放入dict的方法，除了初始化時指定外，還能夠經過key放入：

d['Adam'] = 67

因爲一個key只能對應一個value，因此，屢次對一個key放入value，後面的值會把前面的值沖掉。

若是key不存在，dict就會報錯。

要避免key不存在的錯誤，有兩種辦法，一是經過in判斷key是否存在：

'Thomas' in d

二是經過dict提供的get方法，若是key不存在，能夠返回None，或者本身指定的value：

d.get('Thomas', -1)

請務必注意，dict內部存放的順序和key放入的順序是沒有關係的。

和list比較，dict有如下幾個特色：

1. 查找和插入的速度極快，不會隨着key的增長而增長；
2. 須要佔用大量的內存，內存浪費多。

而list相反：

1. 查找和插入的時間隨着元素的增長而增長；
2. 佔用空間小，浪費內存不多。

因此，dict是用空間來換取時間的一種方法。

dict能夠用在須要高速查找的不少地方，在Python代碼中幾乎無處不在，正確使用dict很是重要，須要牢記的第一條就是dict的key必須是不可變對象。

這是由於dict根據key來計算value的存儲位置，若是每次計算相同的key得出的結果不一樣，那dict內部就徹底混亂了。這個經過key計算位置的算法稱爲哈希算法（Hash）。

要保證hash的正確性，做爲key的對象就不能變。在Python中，字符串、整數等都是不可變的，所以，能夠放心地做爲key。而list是可變的，就不能做爲key：

 

set

set和dict相似，也是一組key的集合，但不存儲value。因爲key不能重複，因此，在set中，沒有重複的key。

要建立一個set，須要提供一個list做爲輸入集合：

s = set([1, 2, 3])
m = set('hello')

顯示的順序也不表示set是有序的，重複元素在set中自動被過濾：

>>> s = set([1, 1, 2, 2, 3, 3])
>>> s
{1, 2, 3}

經過add(key)方法能夠添加元素到set中，能夠重複添加，但不會有效果：

s.add(4)

經過remove(key)方法能夠刪除元素：

s.remove(4)

set能夠當作數學意義上的無序和無重複元素的集合，所以，兩個set能夠作數學意義上的交集、並集等操做：

>>> a = ['c', 'b', 'a']
>>> a.sort()
>>> a
['a', 'b', 'c']