人工智能之如何使用Python集合

定义集合

集合就像篮子，你可以放进和取出东西，可以是同一类的东西，也可以是不同类的。基本上，它是个让你收集东西的存储结构。

比如你有一个车的类型(car)，创建了几种车，想把这些车放在一起又容易找到，就是运用集合非常好的场景。

集合存在于内存中。你不需要创建集合或者任何架板，这些都是现成的。只要有个变量就可以往里面放车子了。完了之后你就可以根据名字或者索引(在集合中的参数)把他们取出。

ython提供了许多自建类型归属于集合类，但是没有一个叫collection的类型，他们是lists，mappings，和sets。

list

列表：list是Python内置的一个数据类型。list是可变的允许添加同一类型或不同类型的元素，类似于其他语言中的指针。

下面的例子是创建列表并添加元素：

alist = ["item1", "item2", 4]

注意这个列表成分混杂，包含了字符串和整数类型。

要取回列表中的元素，只需引用该元素的索引序号。Python列表序号是从零开始的，如果我要最后一个元素，它是第3位，我需要用2来索引：

alist[2]

> 4

系统返回了4。取列表中的元素时，只要从它的位置减去1就得到正确的索引序号。

检查列表长度用len命令：

len(alist)

> 3

向列表添加元素用append()函数：

alist.append(False)

len(alist)

> 4

我们增加了一位列表长度，添加了一个数据类型—布尔类型。列表并没有表示任何不满。

我们可以调用remove()移除列表元素：

alist.remove("item2")

remove()没有返回参数，列表会被更新，现在它包含三个元素：

['item1', 4, False]

有几种方法将元素从列表中取出。我们前面说过用索引访问元素，如果我访问索引2，将会得到元素3。

thevalue = alist[2]

print(thevalue)

> False

上面的代码为我们复制了元素，元素还在列表中，列表的长度不会受到影响。

然而我们用pop(), 在得到元素的同时将元素移除了列表：

thevalue = alist.pop(1) print(thevalue)

> 4

print("after pop", alist)

> ['item1', False]

列表也可以被排序，我们有包含字符串的列表：

alpha = ["z", "b", "a", "c"]

你可以用sort()命令来排序：

alpha.sort()

没有返回值，但alpha已经被排序了，你可以打印出来看看：

print(alpha)

['a', 'b', 'c', 'z']

元素可以被反序排列，只需引用reverse():

alpha.reverse

字符串是列表吗?

字符串与列表有很多相似之处，但字符串是不可改动的，而列表可以随意修改。

字符串可以向列表一样索引。你可以像数列表中元素一样数出字符串中的字符。

比如：

mystring = "The quick brown fox."

print(len(mystring ))

> 20

print(mystring[4])

> q

和列表不一样的是你不能追加字符，也不能更改字符串中特定位置字符。

我们看一下给特定位置分配字符会出现什么情况：

mystring[4] = 'z'

> TypeError: 'str' object does not support item assignment

根据字符串，可以将它转化成列表。取上面用到的mystring变量，我们用split()，它会在空格断开：

stringlist = mystring.split()

stringlist

> ['The', 'quick', 'brown', 'fox.']

type(stringlist)

>

每个单词都变成了列表中的元素，我们也清楚的看到类型变为列表。

如果字符串没有空格我们也可以转换，但结果如何呢，看看吧：

mystring2 = "Thequickbrownfox."

stringlist2 = mystring2.split()

stringlist2

> ['Thequickbrownfox.']

type(stringlist2)

>

我们还是得到了一个列表，单只有一个元素。在这个例子中，这个转换没有多大用处。

mappings

mapping也是内置类型，只在字典中使用。字典是键/值对应的，不同于列表，我们不用序号索引，代之的是字典的键(key)。

类似列表创建字典用键/值成对而不是单一元素，给个例子：

mydictionary = {"item1":45, "item2":76, "item3":145}

每个键/值用冒号分开，前面是键后面是值。在第一个元素中，item1是键，45是值。同时注意我们用大括号来包住元素。

当从字典中取元素时，序号不可用了，那我们就该想到键。如果要item2，我们这样做：

mydictionary["item2]

> 76

和列表一样，可以查看字典的长度：

len(mydictionary)

> 3

改变item2的值，可以直接给他赋值：

mydictionary["item2] = 100

增加元素也是直接赋值：

mydictionary["item62"] = 433

item62现在就存在于字典了，字典长度加1。

根据键可以删除字典元素：

del mydictionary["item2"]

前面提到字典是键/值成对出现，如果我们只要键可以这样做：

mydictionary.keys()

> dict_keys(['item3', 'item1', 'item62'])

访问值也是同样的方法：

mydictionary.values()

> dict_values([145, 45, 433])

Sets

set是无序的集合，不能有重复的元素，也不能排序，sort()是不能使用的。

同列表相比set验证元素是否存在会更快。

创建一个set：

myset = {3, 4, 5, 1}

或者用set语句来转化已存在的类型：

multistory = [0,1,5,4,3,7,6,6]

myself = set(multistory)

> {0,1,3,4,5,6,7}

因为set只能包含唯一的元素，所以重复的6被移除了。从已有数据创建唯一元素集合，set()是个非常好的方法。

如果我试图让移除的6回来，它是不会理会的：

myself.add(6)

> {0, 1, 3, 4, 5, 6, 7}

要移除set中元素需要用remove():

myself.remove(4)

set也不支持索引，用序号来访问，它会返回错误：

myset[2] >TypeError: 'set' object does not support indexing

set有些独有的方法，如果你熟悉set的数学方法(difference，intersection和union)，会很好用。

我们从difference开始，假设我有两个set：

set1 = {1,3,6,7}

set2 = {1,3,6,8,10}

用set1和set2做difference会得到7，7在set1而不在set2。

set1.difference(set2)

> {7}

反过来用set2和set1做对比：

set2.difference(set1)

> {8, 10}

也可以来找它们的相同部分：

set.intersection(set2)

> {1, 3, 6}

最后来看把它们合并起来形成一个新的set：

set3 = {set1.union(set2)

> {1, 3, 6, 7, 8, 10}

新的set包含它们两个中所有元素。

总结

我们看过了list，string(虽然不属于集合)，dictionary和set。学习了它们所有的特定运算和独有功能。希望这个介绍可以让你对Python的集合多点认识。