Урок 9. Словари и множества

Список хранит значения по номерам. Но часто удобнее искать значение не по номеру, а по названию: столицу — по стране, цену — по товару, телефон — по имени. Для этого есть словарь. А когда важно только, есть значение или нет, и повторы не нужны, — множество.

Словарь

Словарь (dict) хранит пары ключ: значение в фигурных скобках. По ключу значение находится сразу, без перебора:

capitals = {"Беларусь": "Минск", "Польша": "Варшава", "Литва": "Вильнюс"}
print(capitals["Беларусь"])
capitals["Латвия"] = "Рига"
print(len(capitals))
print("Литва" in capitals)
print(capitals.get("Франция", "неизвестно"))

Минск
4
True
неизвестно

• d[ключ] — значение по ключу;
• d[ключ] = значение — добавить пару или заменить значение, если ключ уже есть;
• ключ in d — есть ли такой ключ;
• d.get(ключ, запасное) — значение или запасное, если ключа нет.

Если взять через квадратные скобки ключ, которого нет, программа остановится с ошибкой KeyError: 'Франция'. get такой ошибки не даёт: без второго аргумента он возвращает None.

Ключи в словаре не повторяются. Ключом может быть строка, число или кортеж, но не список: изменяемое значение ключом быть не может.

Перебор словаря

for по словарю перебирает ключи. Пары целиком даёт метод items(), только значения — values(), только ключи — keys():

fruits = {"яблоки": 5, "груши": 3, "сливы": 12}
for name, count in fruits.items():
    print(name, "—", count)
print(sum(fruits.values()))
print(list(fruits.keys()))

яблоки — 5
груши — 3
сливы — 12
20
['яблоки', 'груши', 'сливы']

Пары перебираются в том порядке, в котором добавлялись.

Изменение и удаление

stock = {"хлеб": 10, "молоко": 4}
stock["хлеб"] -= 3
stock["сыр"] = 2
del stock["молоко"]
print(stock)
removed = stock.pop("сыр")
print(removed, stock)

{'хлеб': 7, 'сыр': 2}
2 {'хлеб': 7}

del d[ключ] удаляет пару, d.pop(ключ) удаляет и возвращает значение.

Частый приём: подсчёт

Сколько раз встречается каждое слово? Ключ — слово, значение — счётчик. get(word, 0) даёт 0 для слова, которое встретилось впервые:

text = "мама мыла раму мама"
counts = {}
for word in text.split():
    counts[word] = counts.get(word, 0) + 1
print(counts)
for word in sorted(counts):
    print(word, counts[word])

{'мама': 2, 'мыла': 1, 'раму': 1}
мама 2
мыла 1
раму 1

sorted(counts) даёт ключи словаря по алфавиту. Для подсчёта есть и готовое средство — Counter из модуля collections, но устроен он так же.

Множество

Множество (set) хранит значения без повторов и без порядка. Из списка с повторами оно оставляет каждое значение по одному разу:

nums = [3, 1, 3, 2, 1, 3]
unique = set(nums)
print(len(unique))
print(sorted(unique))
print(2 in unique)

3
[1, 2, 3]
True

• set(список) — множество из списка, {1, 2, 3} — множество сразу;
• пустое множество — только set(): запись {} создаёт пустой словарь;
• s.add(x) добавляет значение, s.discard(x) убирает его (ошибки не будет, если x нет);
• x in s проверяется очень быстро, даже если в множестве миллион значений.

Порядок элементов в множестве не гарантирован. Если результат нужно вывести по порядку, его сортируют: sorted(s).

Операции с множествами

a = {1, 2, 3, 4}
b = {3, 4, 5}
print(sorted(a | b))
print(sorted(a & b))
print(sorted(a - b))
print(sorted(a ^ b))

[1, 2, 3, 4, 5]
[3, 4]
[1, 2]
[1, 2, 5]

Пример — сколько разных слов во фразе без учёта регистра:

text = input()
words = set(text.lower().split())
print(len(words))

Кот и пёс и кот

3

Кортеж

Ещё один набор значений — кортеж (tuple): как список, только в круглых скобках и неизменяемый. (3, 4) — кортеж из двух чисел. Кортеж возвращает функция с return a, b, кортежем может быть ключ словаря: например, координаты клетки (строка, столбец).

Что выбрать

Коротко

• Словарь — {ключ: значение}; d[k] — значение, d[k] = v — добавить или заменить.
• Нет ключа — KeyError; безопасно — d.get(k, запасное); проверка — k in d.
• Перебор пар — for k, v in d.items(); значения — d.values().
• Множество — значения без повторов: set(список); пустое — set(), не {}.
• | — объединение, & — пересечение, - — разность; для вывода по порядку — sorted.

Проверьте себя

d = {"a": 1, "b": 2}
d["a"] = 5
d["c"] = 3
print(len(d), d["a"])