python之set集合、深浅拷贝

一、基本数据类型补充

1，关于int和str在之前的学习中已经介绍了80%以上了，现在再补充一个字符串的基本操作：

   li = ['李嘉诚','何炅','海峰','刘嘉玲']
    s = "_".join(li)
    print(s)  # 结果为：李嘉诚_何炅_海峰_刘嘉玲

    li = '黄花大闺女'
    s = "_".join(li)
    print(s)  # 结果为：黄_花_大_闺_女

2，列表相关：

　　循环删除列表中的每一个元素，有如下代码，注意结果并分析原因：

  li = [11,22,33,44]
    for e in li:
        li.remove(e)
    print(li)   # 结果为：[22, 44]

分析原因：for的运行过程中，会有一个指针来记录当前循环的元素是哪一个，一开始这个指针指向第0个，然后获取到第0个元素，紧接着删除第0个，这个时候，原来第一个元素会自动的变成第0 个元素，然后指针向后移动一次，指向1元素，这时原来的1变成了0，也就不会被删除了。

用range()删除试试看，如下代码：

    li = [11,22,33,44]
    for e in range(0,len(li)):
        del li[i]
    print(li)
    # 结果：报错
    # i = 0,1,2 删除的时候，li[0]被删除之后，后一个就变成了第0个，以此类推
    # 当i = 2的时候，list中只有一个元素，但是这个时候删除的是第2个，所以会报错
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经分析发现，循环删除都不行，不论用del还是remove，都不能实现，那么用pop呢？具体如下：

 li = [11,22,33,44]
    for el in li:
        li.pop()
    print(li)  # 结果为：[11, 22]，所以pop也不能完全删除

所以下面这样是可以的：

 for i in range(0,len(li)):  # 循环len(li)次, 然后从后往前删除
        li.pop()
    print(li)

或者，用另一个列表来记录你要删除的内容，然后循环删除，具体如下：

    li = [11,22,33,44]
    del_li = []
    for e in li:
        del_li.append(e)
    for e in del_li:
        li.remove(e)
    print(li)

注意：由于删除元素会导致元素的索引改变，所以容易出现问题，因此尽量不要在循环中直接去删除元素，可以把要删除的元素添加到另一个集合中然后再批量删除。

3，字典（dict）中的fromkeys()可以帮我们通过list来创建一个dict， 需要注意的是formkeys直接使用类名（dict）进行访问，具体代码如下：

 dic = dict.fromkeys(["jay","JJ"],["周杰伦","麻花藤"])
    print(dic)
    # 结果为：{'jay': ['周杰伦', '麻花藤'], 'JJ': ['周杰伦', '麻花藤']}

　　可以看出，前面的列表中的每一项都会作为key，后面列表中的内容作为value，生产dict。

现在请看下面一段代码：

dic = dict.fromkeys(["jay","JJ"],["周杰伦","麻花藤"])
    print(dic) # 结果为：{'jay': ['周杰伦', '麻花藤'], 'JJ': ['周杰伦', '麻花藤']}
    dic.get("jay").append("胡大")
    print(dic)
    # 结果为：{'jay': ['周杰伦', '麻花藤', '胡大'], 'JJ': ['周杰伦', '麻花藤', '胡大']}

可以看出，代码中只是更改了jay那个列表，但是由于jay和JJ用的是同一个列表，所以，前面那个改了，后面那个也会跟着改。

4，字典（dict）中的元素在迭代过程中是不允许进行删除的，如下代码：

   dic = {'k1':'alex','k2':'wusir','s1':'大老板'}
    #删除key中带有'k'的元素
    for k in dic:
        if 'k' in k:
            del dic[k]
    #报错：dictionary changed size during iteration,在循环迭代的时候不允许进行删除操作
    print(dic)

那怎么办呢？把要删除的元素暂时先保存在一个list中，然后循环list，再删除，具体如下代码示例：

dic = {'k1':'alex','k2':'wusir','s1':'大老板'}
    dic_del_list = []
    #删除key中带有'k'的元素
    for k in dic:
        if 'k' in k:
            dic_del_list.append(k)
    for el in dic_del_list:
        del dic[el]
    print(dic)

5，类型转换

元组 = > 列表  list(tuple)

列表 = > 元组  tuple(list)

list  = >  str   str.join(list)

str  = >  list   str.split()

能转换成False的数据：0，’’，None，[]，()，{}，set() =>False

二、集合

set（集合）是python的一个基本数据类型，一般不是很常用，set中的元素是不重复的，无序的，里面的元素必须是可hash的（int，tuple，bool），我们可以这样来记，set就是dict类型的数据但是不保存value，只保存key，set也用{}表示。

注意：set集合中的元素必须是可hash的，但是set本身是不可hash，set是可变的。

    set1 = {'','alex',2,True,[1,2,3]} # 报错
    set2 = {'','alex',2,True,{1:2}} # 报错
    set3 = {'','alex',2,True,(1,2,[2,3,4])} # 报错

set中的元素是不可重复的，且无序的，如下代码：

    s = {"周杰伦", "周杰伦", "周星星"}
    print(s)  # 结果为：{'周星星', '周杰伦'}，也可能为：{'周杰伦', '周星星'}

使用这个特性，我们可以使用set来去掉自动重复，如下代码:

  # 给list去重复
    lst = [45 , 5 , "哈哈", 45 , '哈哈', 50]
    lst = list(set(lst))  # 把list转换成set, 然后再转换回list
    print(lst)

如何创建一个空字典和一个空集合：

    d = {}   #创建一个空字典
    s = set()   #创建一个空集合

1，增加

集合的增加操作有：add，update（迭代更新），具体代码如下示例：

s = {"刘嘉玲", '关之琳', "王祖贤"}
    s.add("郑裕玲")
    print(s)
    s.add("郑裕玲") # 重复的内容不会被添加到set集合中
    print(s)
    s = {"刘嘉玲", '关之琳', "王祖贤"}
    s.update("麻花藤") # 迭代更新
    print(s)
    s.update(["张曼玉","李若彤","李若彤"])
    print(s)
    

2，删除

集合的删除操作有：pop，remove，clear，具体代码如下示例：

    s = {"刘嘉玲", '关之琳', "王祖贤","张曼玉", "李若彤"}
    item = s.pop() # 随机弹出⼀个.返回所弹出的元素
    print(s)
    print(item)

    s.remove("关之琳") # 直接删除元素
    # s.remove("马⻁疼") # 删除不存在的元素. 会报错
    print(s)

    s.clear()
    # 清空set集合.需要注意的是set集合如果是空的. 打印出来是set() 因为要和dict区分的.
    print(s) # 结果为：set()

3，修改

集合中的数据没有索引. 也没有办法去定位⼀个元素. 所以没有办法进⾏直接修改，我们可以采⽤先删除后添加的⽅式来完成修改操作，具体如下示例：

    s = {"刘嘉玲", '关之琳', "王祖贤","张曼玉", "李若彤"}
    # 把刘嘉玲改成赵本山
    s.remove("刘嘉玲")
    s.add("赵本山")
    print(s)

4，查询

set是一个可迭代对象. 所以可以进行for循环，具体如下：

    for el in s:
    print(el)
    

5，其他常见操作

集合的常见操作还有：&（交集），|（并集），-（差集），^（反交集），<（子集），>（超集），具体如下示例：

s1 = {"刘能", "赵四", "皮长山"}
    s2 = {"刘科长", "冯乡长", "皮长山"}
    # 交集：两个集合中的共有元素
    print(s1 & s2)  # {'皮长山'}
    print(s1.intersection(s2)) # {'皮长山'}
    # 并集
    print(s1 | s2) # {'刘科长', '冯乡长', '赵四', '皮长山', '刘能'}
    print(s1.union(s2)) # {'刘科长', '冯乡长', '赵四', '皮长山', '刘能'}
    # 差集
    print(s1 - s2) # {'赵四', '刘能'} 得到第⼀个中单独存在的
    print(s1.difference(s2)) # {'赵四', '刘能'}
    # 反交集
    print(s1 ^ s2) # 两个集合中单独存在的数据 {'冯乡长', '刘能', '刘科长', '赵四'}
    print(s1.symmetric_difference(s2)) # {'冯乡长', '刘能', '刘科长', '赵四'}
    s1 = {"刘能", "赵四"}
    s2 = {"刘能", "赵四", "皮长山"}
    # 子集
    print(s1 < s2) # set1是set2的子集吗? True
    print(s1.issubset(s2))
    # 超集
    print(s1 > s2) # set1是set2的超集吗? False
    print(s1.issuperset(s2))

set集合本身是可以发生改变的，是不可hash的，我们可以使用frozenset来保存数据。

frozenset是不可变的，也就是一个可哈希的数据类型。具体如下代码示例：

  s = frozenset(["赵本山", "刘能", "皮长山", "长贵"])
    dic = {s:''} # 可以正常使用了
    print(dic)

　　这个不是很常用，了解一下就可以了。

三、深浅拷贝

3.1 分析如下代码的运行结果：

 lst1 = ["金毛狮王", "紫衫龙王", "白眉鹰王", "青翼蝠王"]
    lst2 = lst1
    print(lst1 is lst2)  # 结果为：True，lst1和lst2指向同一个列表
    lst1.append("杨逍")
    print(lst1)  #结果为：['金毛狮王', '紫衫龙王', '白眉鹰王', '青翼蝠王']
    print(lst2)   #结果为：['金毛狮王', '紫衫龙王', '白眉鹰王', '青翼蝠王']

    dic1 = {"id": 123, "name": "谢逊"}
    dic2 = dic1
    print(dic1 is dic2)  #结果为：True，dic1和dic2指向同一个字典
    dic1['name'] = "范瑶"
    print(dic1)   #结果为：{'id': 123, 'name': '范瑶'}
    print(dic2)   #结果为：{'id': 123, 'name': '范瑶'}

　　对于list，dict，set来说，直接赋值，其实是把内存地址交给变量，并不是复制一份内容，所以lst1的内存指向和lst2是一样的，lst1改变了，lst2也发生了改变。

3.2 浅拷贝：浅拷贝只是拷贝第一层，第二层的内容不会拷贝，所以被称为浅拷贝。具体示例如下：

    lst1 = ["何炅", "杜海涛","周渝民"]
    lst2 = lst1.copy() #或者可以用lst2 = lst1[:]，列表切片产生新列表
    lst1.append("李嘉诚")
    print(lst1)  #结果为：['何炅', '杜海涛', '周渝民', '李嘉诚']
    print(lst2)   #结果为：['何炅', '杜海涛', '周渝民']
    print(id(lst1) is id(lst2))  #False
    # 结果：两个lst完全不⼀样. 内存地址和内容也不一样. 发现实现了内存的拷贝
    lst1 = ["何炅", "杜海涛","周渝民", ["麻花藤", "马芸", "周笔畅"]]
    lst2 = lst1.copy()
    lst1[3].append("无敌是多磨寂寞")
    print(lst1)  #结果为：['何炅', '杜海涛', '周渝民', ['麻花藤', '马芸', '周笔畅', '无敌是多磨寂寞']]
    print(lst2)   #结果为：['何炅', '杜海涛', '周渝民', ['麻花藤', '马芸', '周笔畅', '无敌是多磨寂寞']]
    print(id(lst1[3]) , id(lst2[3]))   #40938504 40938504
    print(id(lst1[3]) is id(lst2[3]))  # False 此处不明白为什么返回False，这是一个疑问点？？？

3.3 深拷贝：深拷贝是把元素内部的元素完全进行拷贝复制，不会产生一个改变另一个跟着改变的问题。如下：

import copy   # 引入模块
    lst1 = ["何炅", "杜海涛","周渝民", ["麻花藤", "马芸", "周笔畅"]]
    lst2 = copy.deepcopy(lst1)
    lst1[3].append("无敌是多磨寂寞")
    print(lst1)
    #结果为：['何炅', '杜海涛', '周渝民', ['麻花藤', '马芸', '周笔畅', '无敌是多磨寂寞']]
    print(lst2)
    #结果为：['何炅', '杜海涛', '周渝民', ['麻花藤', '马芸', '周笔畅']]
    print(id(lst1[3]) is id(lst2[3]))  # 43643784 43645384，内存地址不一样