Python中的有序集

有序集是一种数据结构，它能够存储多个元素，这些元素可以按照一定的规则进行排序。在Python中，有序集可以通过内置的list类型来实现。

list的基本用法

list是Python中内置的一种数据类型，它是一种有序的可变容器，可以存储任意类型的元素。以下是一些list的基本用法：

创建一个空的list

my_list = []

在list中添加元素

my_list.append('a')
my_list.append('b')
my_list.append('c')

访问list中的元素

print(my_list[0])  # 输出 'a'
print(my_list[1])  # 输出 'b'
print(my_list[2])  # 输出 'c'

使用len函数获取list的长度

print(len(my_list))  # 输出 3

对list进行排序

my_list.sort()
print(my_list)  # 输出 ['a', 'b', 'c']

在list中存储对象

在Python中，每个对象都有一个唯一的身份标识符（即内存地址）。如果我们将多个对象存储在同一个list中，它们的身份标识符将成为这些对象在list中的顺序的依据：

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

person1 = Person('Alice', 25)
person2 = Person('Bob', 30)
person3 = Person('Charlie', 20)

people = [person1, person2, person3]

print(people[0].name)  # 输出 'Alice'
print(people[1].name)  # 输出 'Bob'
print(people[2].name)  # 输出 'Charlie'

在list中存储对象时，需要注意以下两个问题：

1. 对象在list中的顺序取决于其身份标识符，不是其属性值。
2. 如果对象是可变的（例如list、dict等），则在对象本身更改后，其在list中的顺序可能会发生变化。

使用sorted函数

除了list的sort方法之外，Python还提供了一个sorted函数，它可以对任意可迭代对象进行排序，并返回一个新的有序集。以下是一些sorted函数的例子：

对一个str类型的字符串按字母顺序排序

my_str = 'hello'
sorted_str = sorted(my_str)
print(sorted_str)  # 输出 ['e', 'h', 'l', 'l', 'o']

对一个list类型的列表进行反序排序

my_list = [3, 1, 4, 1, 5, 9, 2, 6, 5, 3, 5]
reversed_list = sorted(my_list, reverse=True)
print(reversed_list)  # 输出 [9, 6, 5, 5, 5, 4, 3, 3, 2, 1, 1]

对一个dict类型的字典按键的字母顺序进行排序

my_dict = {'c': 3, 'a': 1, 'b': 2}
sorted_dict = dict(sorted(my_dict.items()))
print(sorted_dict)  # 输出 {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

使用collections模块中的OrderedDict

除了使用list和sorted函数之外，Python还提供了一个OrderedDict类型，它是一个有序的字典，可以按照键的插入顺序进行迭代。以下是一个简单的例子：

from collections import OrderedDict

my_dict = OrderedDict()

my_dict['c'] = 3
my_dict['a'] = 1
my_dict['b'] = 2

for key, value in my_dict.items():
    print(key, value)

# 输出:
# c 3
# a 1
# b 2

OrderedDict的用法和普通的字典基本相同，只是它会按照键的插入顺序进行迭代。需要注意的是，OrderedDict在内存使用上要比普通的字典多一些，因为它需要维护一个键的插入顺序的列表。