Python数据结构：探索集合、字典与内建函数

"这篇文档详细介绍了Python编程语言中的集合（set）、字典（dictionary）、解析式、生成器以及内建函数。重点讲述了集合的特点、创建方法、元素的添加与删除，以及字典的基础操作。" 在Python中，集合是一种特殊的数据结构，它具有以下关键特性： 1. **可变性**：集合中的元素可以被添加或删除。 2. **无序性**：集合中的元素没有特定的顺序，不能通过索引访问。 3. **唯一性**：集合中的每个元素都是独一无二的，不允许重复。 创建集合通常有两种方式： - 使用`set()`函数创建空集合，如`s1 = set()`。 - 直接用大括号`{}`来创建包含元素的集合，但需要注意，空的大括号会创建一个空字典，而不是集合。例如`s5 = {}`创建的是一个空字典，而`s2 = {0, 1, 2, 3, 4}`创建的是一个包含整数的集合。 集合的元素必须是可以哈希的，这意味着它们不能是不可变类型，如`list`、`bytearray`、`dict`和`set`。集合支持迭代，但不支持索引访问。 添加元素到集合中的方法主要有两种： - `add(elem)`：向集合中添加一个元素，如果元素已经存在，什么都不会发生。 - `update(*other)`：合并其他可迭代对象中的元素到集合中，过程中会自动去除重复元素。 删除集合元素的方法包括： - `remove(elem)`：根据值删除元素，如果元素不存在，会抛出`KeyError`异常。 - `discard(elem)`：同样删除元素，但如果元素不存在，不会抛出异常。 - `pop()`：随机移除并返回一个元素，空集调用会引发`KeyError`。 - `clear()`：移除所有元素，集合变得为空，但并非真正释放内存，只是做了标记。 集合的操作还包括并集、交集、差集等，这些操作允许我们方便地处理集合间的逻辑关系。 此外，字典是另一种重要的数据结构，它由键值对组成，提供关联数组的功能。字典是可变的，可以通过键来快速查找对应的值。字典的创建同样可以使用`{}`或`dict()`函数。内建函数如`len()`用于获取元素个数，`sorted()`用于排序，`type()`用于检查数据类型，这些都是Python编程中常见的工具。 解析式在Python中主要指的是正则表达式，用于字符串的模式匹配和搜索。生成器则是用来创建迭代器的一种方式，它们允许我们在运行时动态生成序列，节省内存，特别是在处理大量数据时。 最后，Python提供了丰富的内建函数，如`map()`、`filter()`、`reduce()`等，它们简化了对数据的操作和处理。例如，`map()`可以应用于函数和可迭代对象，将函数应用到每个元素上，返回一个新的迭代器；`filter()`则用于根据提供的函数过滤可迭代对象的元素。这些内建函数极大地增强了Python的表达能力和效率。