上一章我們介紹了python中的列表，本章介紹其余三種數據結構：字典、集合和元組。

1、字典

字典有兩個特點：其一，字典是由大括號{}包圍的；其二，字典的每一個元素的模式都是“鍵：值”，而不是“鍵=值”，兩個元素之間用逗號，隔開。

注意，字典初始化的順序不會保持，在初始化后，再次查看字典時，元素順序可能變化。

一般訪問字典的數據時，使用中括號記法，中括號中是鍵，使用鍵來訪問其關聯的數據值。

python字典的底層是一個大小可變的散列表。

空字典的初始化就是一個空的大括號。

python中有+=1操作符，但是沒有++操作符。

當利用for循環顯示字典時，如果使用以下這種方式：

            
              vowels={'a':0,'e':0,'i':0,'o':0,'u':0}
for letter in vowels:
    print(letter)
            
          

那么其效果如下圖：

只顯示了鍵，而與鍵關聯的值并沒有顯示出來，這說明這種方式并不是想要的。這是因為，用for循環迭代處理一個字典時，解釋器只處理字典的鍵，因此，要訪問鍵和其對應的值，應按如下方式：

            
              vowels={'a':0,'e':0,'i':0,'o':0,'u':0}
for letter in vowels:
    print(letter,':',vowels[letter])

            
          

其效果如下圖：

還有另一種方式，不使用vowels[letter]這種方式，而是使用字典自帶的函數items，這一函數會返回一個對應字典的鍵值對列表， 即一個n行2列的列表，然后用兩個變量保存每行的兩個元素即可。

如圖，函數返回的是一個元素為元組的列表。這樣，訪問鍵值對的for循環可以如下所示：

            
              vowels={'a':0,'e':0,'i':0,'o':0,'u':0}
for c,v in vowels.items():
    print(c,':',v)

            
          

其效果如下：

可以利用sorted函數，該函數會返回字典的一個有序版本，而不會改變原來的字典的順序。因此每次需要有序輸出時，都要再次調用該函數。

注意，如果我們沒有對字典中的某個鍵初始化，即該鍵在字典中不存在，那么訪問該鍵對應的值則會報錯KeyError。因此在訪問某個鍵之前，要先判斷這個鍵在不在字典中，一般使用in。in可以返回True或False，注意T和F要大寫，只有大寫才能表示真與假，小寫的話就會被認為是變量，而不是布爾值。其代碼如下：

            
              if 'banana' in fruits:
    fruits['banana']+=1
else
    fruits['banana']=1
            
          

也就是說，在字典fruits中，如果鍵banana不存在，那么會新建一個鍵，并設置值為1；如果存在，則其值加一。此代碼一般應用于頻度計數。

我們也可以使用not in來代替上面的代碼，如下：

            
              if 'pears' not in fruits:
    fruits['pears']=0
fruits['pears']+=1
            
          

每次都會執行值加一，但是在加一前要檢查鍵是否存在，若不存在，就初始化為0。

注意這里if-not in的兩行代碼，由于它太常見，因此字典中有一個函數setdefault代替該函數，如下：

            
              fruits.setfault('pears',0)
fruits['pears']+=1
            
          

所以人還是夠懶的，四行變三行再變兩行。setfault函數有兩個參數，第一個是鍵，第二個是值。雖然它用于初始化，但是循環體中要有它，每次循環都要執行一次。這樣就可以杜絕KeyError異常。

當我們要存儲一個多行多列的表時，多行兩列的字典不夠用了，因此要使用元素為字典的字典來儲存，也稱嵌套鏈表。

這種字典中，每個元素都是字典，元素字典會儲存一行的元素，外面的字典會儲存多行。當訪問這種字典的一個元素時，類似二維數組，像這樣：

            
              People['name']['job']
            
          

當我們想要利用print輸出嵌套鏈表時，總會發現輸出的很復雜，因此可以import一個pprint模塊，使用pprint函數輸出嵌套鏈表，會很美觀。但是注意一點，二維數組的下標也可先行再列，也可以先列再行，但是這里就只能先字典元素，再字典元素的字典元素了。

2、集合

集合的一大特性是無重復元素。對集合的查找操作要比對列表的查找快的多，因此集合是查找首選的數據結構。

集合也是用大括號{}包圍，與字典的不同之處是它的元素中沒有冒號：。另外，集合也沒有順序可言。

集合的初始化有兩種方法，如下：
?

            
              vowels={'a','a','a','e','i','i','i','o','u','u'}
#或
vowels=set('aaaeiiouu')
            
          

前者是直接初始化，后者是利用set函數初始化。無論哪種初始化，最后剩下的元素就只有一個，而不會報錯。

集合主要有三個函數：并集、交集、差集。

并集函數：union，A.union(B)將集合A與B合并，并返回一個新的集合，而A、B不會變化。

差集函數：difference，A.difference(B)返回一個集合，是A與B中，在A中存在而在B中不存在的元素。

交集函數，intersection，A.intersection(B)返回一個集合，在A和B中共有的元素。

3、元組

元組是用()包圍的。在將元組初始化之后，就不能再將其改變。

注意只有一個對象的元組，若元組只有一個對象，那么在這個對象之后一定有一個逗號,，否則編譯器會把這個元組錯認為是一個變量。

元組中的元素如果有列表，雖然不能修改元組元素，但是可以修改列表，這樣元組元素也會更新。

4、數據結構的轉換

四種數據結構還有字符串均可以互相轉換，代碼如下：

            
              num_list=[1,2,3]
num_dic={'first':1,'second':2,'third':3}
num_set={1,2,3}
num_tuple=(1,2,3)
num="123"
print("轉化為list")
print(list(num_dic))
print(list(num_dic.values()))
print(list(num_set))
print(list(num_tuple))
print(list(num))
print("轉化為set")
print(set(num_list))
print(set(num_dic))
print(set(num_dic.values()))
print(set(num_tuple))
print(set(num))
print("轉化為tuple")
print(tuple(num_list))
print(tuple(num_dic))
print(tuple(num_dic.values()))
print(tuple(num_set))
print(tuple(num))
print("轉化為dict")
print(dict(zip(num_list,num_list)))
print(dict(zip(num_set,num_set)))
print(dict(zip(num_tuple,num_tuple)))
print(dict(zip(num,num)))
print("轉化為str")
print(''.join(str(num_list)))
print(''.join(str(num_dic)))
print(''.join(str(num_dic.values())))
print(''.join(str(num_set)))
print(''.join(str(num_tuple)))
print("轉化為str，完美版")
print(''.join(str(i) for i in num_list))
print(' '.join(str(i) for i in num_dic))
print('  '.join(str(i) for i in num_dic.values()))
print('   '.join(str(i) for i in num_set))
print('    '.join(str(i) for i in num_tuple))
            
          

其效果如下：

有以下幾點需要注意：

字典轉換成其他結構，如果沒有預先說明，那么就不管值，只轉換鍵；要想轉換值，那需要調用values方法。

其他結構轉換為字典時，只用zip不夠，因為zip返回的是一個迭代器，應將這個迭代器作為dict的參數，這樣返回的才是字典。

其他結構轉換為字符串時，使用join函數，注意以下幾點：

join函數前面的''是轉換成字符串之后各元素間的分隔符，可以自定義，如果沒有那就是一整串；

join函數要求參數中所有元素必須都是字符串類型，如果不是，需要用str函數轉換；

對list等直接用str轉換的后果就是，list返回的是一個列表，列表有[]，那str會把[]也變成字符，這樣不太符合我們的要求；

為了在結果中不顯示[]等，可以用列表生成式，把每個元素分別變成str。

注意，list、dict、set、tuple屬于BIF，即內置函數，它們用于創建數據結構。