Python学习笔记3：元组和集合

Python学习笔记3：元组和集合

元组

存在乎义

元组的定义为不可变动的有序对象集合，和列表只有一个区别：不可改变。也就是说元组声明后是不能改变其内容的。

这有意义吗？列表不是已经很好用了嘛。不，这真的颇有意义。

咱们回想如下Java或者PHP，在实际使用中是否是会声明大量的const值，好比错误代码，或者描述性文字之类的直接写入代码的硬编码部分。这些内容都是一旦声明你就不但愿其它程序有意或者无心地去改写。

但这些在Python中是没法实现的，由于Python并不支持const，而元组就是一种代替品。

《Head first Python》一书指出元组的性能是远优于列表的，Python解释器在这方面有针对性优化。固然这点是很容易理解的，毕竟对于一个兼顾数组和链表，功能相对复杂的容器，一个不可变的简单数据结构天然在某些性能上会赛过。但这里仍是有不少东西能够细细琢磨，好比空间复杂度列表显而易见的要高出，但在读取方面，元组的时间复杂度是真的能优于列表？它是怎么作到的？

建立

直接声明

要直接声明一个元组能够这样：

a = ("a","b","c")
print(a)

输出

('a', 'b', 'c')

这很容易，和列表的惟一区别就是把中括号换成了小括号。

但有一种特例须要特别说明，若是你要声明的元组中只包含一个元素，那你不能写成('a'),而是要写成('a',)，缘由也很明显，对于前者，Python解释器会认为()是优先级运算符，而非元组声明，只有加入一个逗号才能确实指明这里是元组声明。

类型转换

类型转换也很好理解，既然元组就是不能改变的列表，那固然能够直接由列表转换成元组，固然字符串什么的也是能够的：

a = tuple(["a","b","c"])
print(a)

输出

('a', 'b', 'c')

集合

集合的定义是无序且具备惟一性的对象容器。这里集合这个概念其实就是中学数学里的集合，二者彻底一致。它具备两个特性：

• 无序：这点和字典同样。
• 惟一性：集合的元素在集合中都是惟一的，不能重复。

建立

直接声明

a = {"a","b","c"}
print(a)

输出

{'a', 'b', 'c'}

集合的声明很简单，同字典相似，使用大括号，区别就是集合中没有键值对。

类型转换

和其它经常使用容器同样，集合也能够经过类型钻换建立：

a = set("aabbccddee")
print(a)

输出

{'a', 'c', 'd', 'e', 'b'}

能够看到转换前的字符串是有重复字符的，但集合的特性决定了转换后必然是去重的。

集合运算

前面说过了，集合是一个数学上的概念，天然也支持数学上的集合运算，即交集，并集和补集。

交

a = set("abcde")
b = set("be12345gw")
c = a.intersection(b)
print(a)
print(b)
print(c)

输出

{'b', 'a', 'e', 'c', 'd'}
{'2', '3', 'b', '4', 'w', '5', 'e', '1', 'g'}
{'b', 'e'}

能够看出，交集就是求两个集合重复的元素集。

并

a = set("abcde")
b = set("be12345gw")
c = a.union(b)
print(a)
print(b)
print(c)

输出

{'b', 'c', 'e', 'a', 'd'}
{'5', '3', 'b', 'g', '1', '4', '2', 'e', 'w'}
{'w', '5', '3', 'b', 'g', 'c', '1', '4', '2', 'e', 'a', 'd'}

并集也很好理解，就是两个集合的全部元素加起来，再去重。

补

补集也有叫差集，定义为b在a中的补集即a中的元素减去a和b的交集。对应的代码示例以下：

a = set("abcde")
b = set("be12345gw")
c = a.difference(b)
print(a)
print(b)
print(c)

输出

{'b', 'c', 'd', 'a', 'e'}
{'4', '2', 'e', '1', '5', '3', 'w', 'b', 'g'}
{'a', 'd', 'c'}

若是要求a在b中的补集那就是反过来b.difference(a)。

若是想和我同样复习一下集合的数学概念的，能够阅读百度百科。

存在乎义

集合在某些状况下极为有用，好比要对比两个字符串，求它们中重复的字符，在这种状况下将其转换为两个集合再求交集便可。

这里再也不一一举例，对于各类容器，只有常常思考，使用中对比其各自优缺点，才能真正运用自如。

增删改查

对集合的增删改查相对简单，这里简单介绍一下：

a = set("abcde")
#追加元素
a.add("f")
print(a)
#删除元素
a.remove("a")
print(a)

输出

{'f', 'b', 'e', 'c', 'a', 'd'} {'f', 'b', 'e', 'c', 'd'}