使用dict和set

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。

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

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。

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。

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。

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。

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：

d['Adam'] = 67

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。

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：

'Thomas' in d

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：

d.get('Thomas', -1)

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：

1. 查找和插入的速度极快，不会随着key的增长而增长；
2. 须要占用大量的内存，内存浪费多。

而list相反：

1. 查找和插入的时间随着元素的增长而增长；
2. 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：

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

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：

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

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：

s.add(4)

经过remove(key)方法能够删除元素：

s.remove(4)

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：

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