高级语言程序设计（Python）- 字典和集合操作

# 1. Python中的字典数据类型

## 1.1 字典的基本概念
字典（dictionary）是Python中一种无序的数据集合，其中的元素以键值对（key:value）的形式存储，可以通过键来访问对应的数值。字典的特点包括：无序、可变、键唯一。字典通常用大括号{}表示，键值对之间用冒号:分隔，键值对之间用逗号,分隔。

## 1.2 字典的创建和访问
### 1.2.1 创建字典
可以通过两种方式创建字典：
- 使用大括号直接创建
- 使用内置函数dict()创建

示例代码：

# 直接创建字典
person = {"name": "Alice", "age": 25, "city": "New York"}

# 使用dict()创建字典
person = dict(name="Alice", age=25, city="New York")

### 1.2.2 访问字典元素
可以通过键来访问字典中的元素，也可以通过内置方法get()来获取对应键的值。
示例代码：

# 访问字典元素
print(person["name"])  # 输出：Alice
print(person.get("age"))  # 输出：25

## 1.3 字典的常用操作方法
### 1.3.1 增加或更新元素
可以通过赋值的方式增加新的键值对或者更新已有键的值。
示例代码：

person["gender"] = "female"  # 增加新的键值对
person["age"] = 26  # 更新已有键的值

### 1.3.2 删除元素
可以使用del语句或者pop()方法删除字典中的元素。
示例代码：

del person["city"]  # 使用del语句删除元素
person.pop("age")  # 使用pop()方法删除元素

### 1.3.3 其他常用方法
字典还有很多其他常用方法，如keys()、values()、items()等，用于获取字典的键、值、键值对等信息。

以上就是字典数据类型的基本概念、创建和访问方法，以及常用的操作方法。下一节我们将深入学习字典的高级操作。

# 2. 字典的高级操作

### 2.1 字典的更新与删除

# 创建一个字典
customer = {
    "name": "John",
    "age": 30,
    "email": "john@example.com"
}

# 更新字典中的值
customer["age"] = 35

# 打印更新后的字典
print(customer)

# 删除字典中的键值对
del customer["email"]

# 打印删除后的字典
print(customer)

代码解析：
- 首先创建一个名为customer的字典，并包含name、age和email三个键值对。
- 使用方括号([])的方式修改字典中的age的值为35。
- 使用del关键字删除字典中的email键值对。
- 最后分别打印出更新后和删除后的字典。

代码结果：

{'name': 'John', 'age': 35, 'email': 'john@example.com'}
{'name': 'John', 'age': 35}

### 2.2 字典的遍历与排序

# 创建一个学生成绩的字典
scores = {
    "Tom": 80,
    "John": 90,
    "Lucy": 85,
    "Emily": 95
}

# 遍历字典的键值对并打印
for name, score in scores.items():
    print(name, ":", score)

# 按照键的字母顺序对字典进行排序
sorted_scores = sorted(scores.items())

# 打印排序后的字典
print(sorted_scores)

代码解析：
- 首先创建一个名为scores的字典，存储了四个学生的姓名和对应的成绩。
- 使用for循环遍历字典的键值对，并分别输出学生的姓名和成绩。
- 使用sorted()函数对字典的键值对进行排序，并将结果存储在sorted_scores中。
- 最后打印排序后的字典。

代码结果：

Tom : 80
John : 90
Lucy : 85
Emily : 95
[('Emily', 95), ('John', 90), ('Lucy', 85), ('Tom', 80)]

### 2.3 字典的嵌套与应用

# 创建一个学生信息字典的列表
students = [
    {
        "name": "Tom",
        "age": 20,
        "major": "Computer Science"
    },
    {
        "name": "John",
        "age": 22,
        "major": "Mathematics"
    },
    {
        "name": "Lucy",
        "age": 21,
        "major": "English"
    }
]

# 遍历学生信息并打印
for student in students:
    print("Name:", student["name"])
    print("Age:", student["age"])
    print(