字典与集合的区别（Python）

Question

所以，我知道这件事，

a = {}  # dict

构造一个空字典。现在，我还注意到这个，

b = {1, 2, 3}  # set

创建一个集合。这可以很容易地验证，因为，

>>>print(type(a))
<class 'dict'>

>>>print(type(b))
<class 'set'>

我了解它的功能，但不理解为什么我们要使用空字典的“集合表示法”。我在手册的set和dict部分查找了一些关于其逻辑背后的信息，但很遗憾，没有得到任何有用的答案。请问是否有人能够向我解释一下这样做的原因？这是出于历史原因呢，还是我漏看了一些显而易见的东西？

- Nelewout

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一个set类似于一个带有键但没有值的dict，它们都使用哈希表实现。但是，确实有点让人困惑的是，{}符号表示一个空的dict而不是一个空的set，但这是历史遗留问题。我曾经看到过一个建议，即{:}应该是空的dict，而{}则表示空的set，但我怀疑这将很难被实现，因为它会与太多现有代码产生冲突。 - PM 2Ring

@PM2Ring，谢谢！我肯定会支持这个想法，因为我觉得当前的情况（除了语言定义外，它非常清楚，我猜）在阅读时有点模糊不清。 - Nelewout

说实话，我觉得很容易记住 {} 是一个空的 dict，因为 Python 一直都有 dict，因为它们对 Python 工作方式非常基本：普通对象属性存储在 dict 中，变量的行为就像是 dict 中的名称: 值对（尽管出于效率原因它们不一定是这样实现的）。而集合 set 则是在语言中添加得很晚的。（当然，在那之前，可以通过使用带有虚拟值的 dict 来“模拟” set）。 - PM 2Ring

Answer 1

在Python 2中没有"set literals"的概念，从历史上看，花括号只用于字典。可以从列表（或任何可迭代对象）生成集合。

set([1, 2, 3])
set([i for i in range(1, 3)])

创建一个空集合，使用

my_set = set()

Python 3 引入了集合字面量和推导式（参见PEP-3100），使我们能够避免使用中间列表。

{1, 2, 3}
{i for i in range(1, 3)}

然而，空集合形式由于向后兼容性而保留给字典使用。来自[Python-3000] sets in P3K?的引用如下：

我相信我们可以找到一个解决办法---我同意，对于空集合使用{}，对于空字典使用{:}是理想的，如果不考虑向后兼容性的话。当我第一次写PEP时，我喜欢“特殊空对象”的想法（即，{}可以变成集合或字典），但这里的一位教员说服我，这只会让新手感到困惑（同时实现起来也很麻烦）。

以下信息更好地描述了这些规则：

我认为Guido提供了最好的解决方案。对于空集合，使用set()；对于空字典，使用{}；对于集合推导式/显示，使用{genexp}；对于显式集合字面量，使用{1,2,3}；对于字典字面量，使用{k1:v1, k2:v2}。如果需求超过厌恶，我们随时可以添加{/}。

- myaut

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虽然所有发布的答案都非常有帮助，但我个人认为这个最能回答我的问题。感谢提供那个PEP的参考，我自己还没有找到它。 - Nelewout

确实可以在Py2.7中使用：https://docs.python.org/3/whatsnew/2.7.html#python-3-1-features - DylanYoung

Answer 2

语法不同。字典使用花括号，您需要指定键值对，其中键和值由冒号分隔：

>>> {'foo': 'bar'}
{'foo': 'bar'}
>>> type(_)
<type 'dict'>

后来，该语言添加了集合（Sets），花括号符号{..}只是命名元素，而不是成对出现的元素。

>>> {'foo'}
set(['foo'])
>>> type(_)
<type 'set'>

请注意，在Python 2中，解释器使用set()可调用对象回显对象。这也是指定空集合的方式：

>>> emptyset = set()

在Python 3中，当输出对象时，使用新的{..}表示法，除非它为空。

>>> {'foo'}
{'foo'}
>>> _ - {'foo'}  # difference, removing the one element
set()

“set()”类型是在Python语言的2.4版本中添加的（请参见PEP 218），花括号语法用于集合字面量在Python 3中被添加，并且回溯到Python 2.7。

- Martijn Pieters

Answer 3

使用 {} 表示空字典，而不是空集合，这主要是由于历史原因。Python 字典的语法 {'a': 100, 'b': 200} 一直存在于 Python 的早期版本中。而 Python 2.7 中引入了表示集合的语法 {1, 2, 3}。由于 {} 已经被使用了很长时间，所以它将继续作为空字典的定义方式。如果 Python 一开始就有了新的集合语法，可能空集合会被定义为 {}，而空字典则会被定义为 {:}。

- Mike Müller

Answer 4

集合是一个无序的集合。字典是一种无序的数据集合，它以键值对的形式存储数据。为了实现O(1)的查找和插入操作，字典和集合使用哈希表。 可参考数据结构文档：https://docs.python.org/3/tutorial/datastructures.html

- SreehariGaddam