dict
Python内置了字典：dict的支持，dict全称dictionary，在其余语言中也称为map，使用键-值（key-value）存储，具备极快的查找速度。python
举个例子，假设要根据同窗的名字查找对应的成绩，若是用list实现，须要两个list：git
给定一个名字，要查找对应的成绩，就先要在names中找到对应的位置，再从scores取出对应的成绩，list越长，耗时越长。github
若是用dict实现，只须要一个“名字”-“成绩”的对照表，直接根据名字查找成绩，不管这个表有多大，查找速度都不会变慢。用Python写一个dict以下：算法
为何dict查找速度这么快？由于dict的实现原理和查字典是同样的。假设字典包含了1万个汉字，咱们要查某一个字，一个办法是把字典从第一页日后翻，直到找到咱们想要的字为止，这种方法就是在list中查找元素的方法，list越大，查找越慢。spa
第二种方法是先在字典的索引表里（好比部首表）查这个字对应的页码，而后直接翻到该页，找到这个字。不管找哪一个字，这种查找速度都很是快，不会随着字典大小的增长而变慢。code
dict就是第二种实现方式，给定一个名字，好比'Michael'，dict在内部就能够直接计算出Michael对应的存放成绩的“页码”，也就是95这个数字存放的内存地址，直接取出来，因此速度很是快。xml
你能够猜到，这种key-value存储方式，在放进去的时候，必须根据key算出value的存放位置，这样，取的时候才能根据key直接拿到value。对象
把数据放入dict的方法，除了初始化时指定外，还能够经过key放入：索引
因为一个key只能对应一个value，因此，屡次对一个key放入value，后面的值会把前面的值冲掉：内存
若是key不存在，dict就会报错：
要避免key不存在的错误，有两种办法，一是经过in判断key是否存在：
二是经过dict提供的get()方法，若是key不存在，能够返回None，或者本身指定的value：
注意：返回None的时候Python的交互环境不显示结果。
要删除一个key，用pop(key)方法，对应的value也会从dict中删除：
请务必注意，dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的。
和list比较，dict有如下几个特色：
- 查找和插入的速度极快，不会随着key的增长而变慢；
- 须要占用大量的内存，内存浪费多。
而list相反：
- 查找和插入的时间随着元素的增长而增长；
- 占用空间小，浪费内存不多。
因此，dict是用空间来换取时间的一种方法。
dict能够用在须要高速查找的不少地方，在Python代码中几乎无处不在，正确使用dict很是重要，须要牢记的第一条就是dict的key必须是不可变对象。
这是由于dict根据key来计算value的存储位置，若是每次计算相同的key得出的结果不一样，那dict内部就彻底混乱了。这个经过key计算位置的算法称为哈希算法（Hash）。
要保证hash的正确性，做为key的对象就不能变。在Python中，字符串、整数等都是不可变的，所以，能够放心地做为key。而list是可变的，就不能做为key：
set
set和dict相似，也是一组key的集合，但不存储value。因为key不能重复，因此，在set中，没有重复的key。
要建立一个set，须要提供一个list做为输入集合：
注意，传入的参数[1, 2, 3]是一个list，而显示的{1, 2, 3}只是告诉你这个set内部有1，2，3这3个元素，显示的顺序也不表示set是有序的。。
重复元素在set中自动被过滤：
经过add(key)方法能够添加元素到set中，能够重复添加，但不会有效果：
经过remove(key)方法能够删除元素：
set能够当作数学意义上的无序和无重复元素的集合，所以，两个set能够作数学意义上的交集、并集等操做：
set和dict的惟一区别仅在于没有存储对应的value，可是，set的原理和dict同样，因此，一样不能够放入可变对象，由于没法判断两个可变对象是否相等，也就没法保证set内部“不会有重复元素”。试试把list放入set，看看是否会报错。
再议不可变对象
上面咱们讲了，str是不变对象，而list是可变对象。
对于可变对象，好比list，对list进行操做，list内部的内容是会变化的，好比：
而对于不可变对象，好比str，对str进行操做呢：
虽然字符串有个replace()方法，也确实变出了'Abc'，但变量a最后还是'abc'，应该怎么理解呢？
咱们先把代码改为下面这样：
要始终牢记的是，a是变量，而'abc'才是字符串对象！有些时候，咱们常常说，对象a的内容是'abc'，但实际上是指，a自己是一个变量，它指向的对象的内容才是'abc'：
当咱们调用a.replace('a', 'A')时，实际上调用方法replace是做用在字符串对象'abc'上的，而这个方法虽然名字叫replace，但却没有改变字符串'abc'的内容。相反，replace方法建立了一个新字符串'Abc'并返回，若是咱们用变量b指向该新字符串，就容易理解了，变量a仍指向原有的字符串'abc'，但变量b却指向新字符串'Abc'了：
因此，对于不变对象来讲，调用对象自身的任意方法，也不会改变该对象自身的内容。相反，这些方法会建立新的对象并返回，这样，就保证了不可变对象自己永远是不可变的。
小结
使用key-value存储结构的dict在Python中很是有用，选择不可变对象做为key很重要，最经常使用的key是字符串。
tuple虽然是不变对象，但试试把(1, 2, 3)和(1, [2, 3])放入dict或set中，并解释结果。
参考源码