Python中不允许重复的数据结构|极客教程

Python中不允许重复的数据结构

在Python中，有一些数据结构是不允许包含重复元素的，即同样的元素只能出现一次。这些数据结构在处理不重复的数据集合时非常有用，可以帮助我们去除重复元素，或者保证数据的唯一性。本文将介绍Python中常用的不允许重复的数据结构，包括集合（set）、字典（dict）和计数器（Counter）。

集合（set）

集合是Python中用来存储不重复元素的数据结构。集合中的元素是无序的，不能通过下标访问，但可以迅速判断一个元素是否存在于集合中。集合可以用花括号{}或者set()函数来创建。

创建集合

# 用花括号创建集合
s1 = {1, 2, 3, 4, 5}
print(s1)  # {1, 2, 3, 4, 5}

# 用set()函数创建集合
s2 = set([1, 2, 3, 4, 5])
print(s2)  # {1, 2, 3, 4, 5}

添加和删除元素

可以使用add()方法向集合中添加新元素，使用remove()方法删除元素。

s = {1, 2, 3}
s.add(4)
print(s)  # {1, 2, 3, 4}

s.remove(2)
print(s)  # {1, 3, 4}

集合运算

集合支持常见的集合运算，包括并集、交集、差集和对称差集。

s1 = {1, 2, 3}
s2 = {2, 3, 4}

# 并集：包含两个集合所有元素的集合
union = s1 | s2
print(union)  # {1, 2, 3, 4}

# 交集：包含两个集合公共元素的集合
intersection = s1 & s2
print(intersection)  # {2, 3}

# 差集：包含属于s1但不属于s2的元素的集合
difference = s1 - s2
print(difference)  # {1}

# 对称差集：包含属于s1或s2但不同时属于二者的元素的集合
symmetric_difference = s1 ^ s2
print(symmetric_difference)  # {1, 4}

字典（dict）

字典是Python中另一个常用的数据结构，用来存储键值对。字典中的键是唯一的，相同的键只会出现一次，而值可以重复。字典可以用花括号{}或者dict()函数来创建。

创建字典

# 用花括号创建字典
d1 = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
print(d1)  # {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

# 用dict()函数创建字典
d2 = dict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])
print(d2)  # {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

添加和删除元素

可以使用dict[key] = value语法向字典中添加新元素，使用del dict[key]语法删除元素。

d = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
d['d'] = 4
print(d)  # {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

del d['b']
print(d)  # {'a': 1, 'c': 3, 'd': 4}

遍历字典

可以使用for ... in ...语法遍历字典中的键值对。

d = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

for key, value in d.items():
    print(key, value)

获取所有键或值

可以使用keys()方法获取字典中所有的键，使用values()方法获取所有的值。

d = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

keys = d.keys()
print(keys)  # dict_keys(['a', 'b', 'c'])

values = d.values()
print(values)  # dict_values([1, 2, 3])

计数器（Counter）

Counter是Python中的一个另类字典，用来跟踪可哈希对象的数量。Counter中的元素是无序的，每个元素的次数以值的形式存储在字典中。

创建计数器

可以使用Counter()函数来创建计数器。

from collections import Counter

c = Counter([1, 2, 2, 3, 3, 3])
print(c)  # Counter({3: 3, 2: 2, 1: 1})

访问计数器元素

可以像访问字典一样，通过键来访问计数器中的元素。

c = Counter([1, 2, 2, 3, 3, 3])

print(c[2])  # 2
print(c[3])  # 3

更新计数器

可以使用update()方法向计数器中添加新元素。

c = Counter([1, 2, 2, 3, 3, 3])
c.update([2, 3, 4])

print(c)  # Counter({3: 4, 2: 3, 1: 1, 4: 1})

总结

在Python中，集合、字典和计数器是常用的不允许重复的数据结构。通过合理地使用这些数据结构，我们可以轻松地处理不重复的数据集合，去除重复元素，或者保证数据的唯一性。

Python中不允许重复的数据结构