Python学习笔记3:元组和集合
Python学习笔记3:元组和集合
元组
存在意义
元组的定义为不可变更的有序对象集合,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,这真的很有意义。
我们回想以下Java或者PHP,在实际使用中是不是会声明大量的const
值,比如错误代码,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希望其它程序有意或者无意地去改写。
但这些在Python中是无法实现的,因为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。当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自然在某些性能上会胜过。但这里还是有很多东西可以细细琢磨,比如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?它是怎么做到的?
创建
直接声明
要直接声明一个元组可以这样:
a = ("a","b","c")
print(a)
输出
('a', 'b', 'c')
这很容易,和列表的唯一区别就是把中括号换成了小括号。
但有一种特例需要特别说明,如果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',)
,原因也很明显,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,那当然可以直接由列表转换成元组,当然字符串什么的也是可以的:
a = tuple(["a","b","c"])
print(a)
输出
('a', 'b', 'c')
集合
集合的定义是无序且具有唯一性的对象容器。这里集合这个概念其实就是中学数学里的集合,两者完全一致。它具有两个特性:
- 无序:这点和字典一样。
- 唯一性:集合的元素在集合中都是唯一的,不能重复。
创建
直接声明
a = {"a","b","c"}
print(a)
输出
集合的声明很简单,同字典类似,使用大括号,区别就是集合中没有键值对。
类型转换
和其它常用容器一样,集合也可以通过类型钻换创建:
a = set("aabbccddee")
print(a)
输出
可以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,自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'}
可以看出,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'}
并集也很好理解,就是两个集合的所有元素加起来,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。对应的代码示例如下:
a = set("abcde")
b = set("be12345gw")
c = a.difference(b)
print(a)
print(b)
print(c)
输出
{'b', 'c', 'd', 'a', 'e'}
如果要求a在b中的补集那就是反过来b.difference(a)
。
如果想和我一样复习一下集合的数学概念的,可以阅读百度百科。
存在意义
集合在某些情况下极为有用,比如要对比两个字符串,求它们中重复的字符,在这种情况下将其转换为两个集合再求交集即可。
这里不再一一举例,对于各种容器,只有经常思考,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