python学习第一天,python基础操作

python
python

安装Python

因为Python是跨平台的，它可以运行在Windows、Mac和各种Linux/Unix系统上。在Windows上写Python程序，放到Linux上也是能够运行的。

在Mac上安装Python

如果你正在使用Mac，系统是OS X 10.8~10.10，那么系统自带的Python版本是2.7。要安装最新的Python 3.6，有两个方法：

方法一：从Python官网下载Python 3.6的安装程序（网速慢的同学请移步国内镜像），双击运行并安装；

方法二：如果安装了Homebrew，直接通过命令brew install python3安装即可。

在Windows上安装Python

首先，根据你的Windows版本（64位还是32位）从Python的官方网站下载Python 3.6对应的64位安装程序或32位安装程序（网速慢的同学请移步国内镜像），然后，运行下载的EXE安装包：

特别要注意勾上Add Python 3.6 to PATH，然后点“Install Now”即可完成安装。

Python开发工具Atom

Atom简介

Atom是Github开发的一款免费的、功能非常强大的编辑器，它可以通过安装包的方式来扩展其功能。可以使用它来开发很多应用，例如：Web前端、JavaScript、CSS、HTML、Python、Ruby等等。原文查看

下载安装Atom

Atom的官方网站是：https://atom.io/，进入网站，根据你的系统类型下载相应的安装文件。Atom的安装非常简单，基本上就是一路下一步，傻瓜式安装。

安装Python开发包及插件

下载安装好了Atom，还需要安装一个包，这个包可以用来之间运行Python代码，包的名字是“atom-runner”。打开菜单项“File”->“Settings”，点击“install”，输入“atom-runner”搜索，然后点击安装即可。

其他插件

代码高亮：Atom自带

自动补全：(https://link.zhihu.com/?target=https%3A//atom.io/packages/autocomplete-python)

语法检查：linter-flake8

定义跳转：python-tools

Python运行模式

在正式编写第一个Python程序前，我们先复习一下什么是命令行模式和Python交互模式。

命令行模式

在Windows开始菜单选择“命令提示符”，就进入到命令行模式，它的提示符类似C:\>：

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┌────────────────────────────────────────────────────────┐
│Command Prompt                                    - □ x │
├────────────────────────────────────────────────────────┤
│Microsoft Windows [Version 10.0.0]                      │
│(c) 2015 Microsoft Corporation. All rights reserved.    │
│                                                        │
│C:\> _                                                  │
│                                                        │
│                                                        │
│                                                        │
│                                                        │
│                                                        │
│                                                        │
│                                                        │
└────────────────────────────────────────────────────────┘

Python交互模式

在命令行模式下敲命令python，就看到类似如下的一堆文本输出，然后就进入到Python交互模式，它的提示符是>>>。

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┌────────────────────────────────────────────────────────┐
│Command Prompt - python                           - □ x │
├────────────────────────────────────────────────────────┤
│Microsoft Windows [Version 10.0.0]                      │
│(c) 2015 Microsoft Corporation. All rights reserved.    │
│                                                        │
│C:\> python                                             │
│Python 3.6 ... on win32                                 │
│Type "help", ... for more information.                  │
│>>> _                                                   │
│                                                        │
│                                                        │
│                                                        │
│                                                        │
└────────────────────────────────────────────────────────┘

在Python交互模式下输入exit()并回车，就退出了Python交互模式，并回到命令行模式：

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┌────────────────────────────────────────────────────────┐
│Command Prompt                                    - □ x │
├────────────────────────────────────────────────────────┤
│Microsoft Windows [Version 10.0.0]                      │
│(c) 2015 Microsoft Corporation. All rights reserved.    │
│                                                        │
│C:\> python                                             │
│Python 3.6 ... on win32                                 │
│Type "help", ... for more information.                  │
│>>> exit()                                              │
│                                                        │
│C:\> _                                                  │
│                                                        │
│                                                        │
└────────────────────────────────────────────────────────┘

也可以直接通过开始菜单选择Python (command line)菜单项，直接进入Python交互模式，但是输入exit()后窗口会直接关闭，不会回到命令行模式。

了解了如何启动和退出Python的交互模式，我们就可以正式开始编写Python代码了。

Python基础

输入与输出

输出

用print()在括号中加上字符串，就可以向屏幕上输出指定的文字。比如输出'BirdMichael'，用代码实现如下：

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>>> print('BirdMichael')

print()函数也可以接受多个字符串，用逗号“,”隔开，就可以连成一串输出：

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>>> print('BirdMichael', 'is', 'me' ,200+300)
('BirdMichael', 'is', 'me', 500)

print()会依次打印每个字符串，遇到逗号“,”会输出一个空格。

  • 这里实际运行和有点出入

    教程显示应该输出 BirdMichael is me 500,实际运行多了括号并且有,，当输入print'BirdMichael', 'is', 'me' ,200+300时，和教程输出结果一致。（后续跟进）

输入

现在，你已经可以用print()输出你想要的结果了。但是，如果要让用户从电脑输入一些字符怎么办？Python提供了一个input()，可以让用户输入字符串，并存放到一个变量里。

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>>> name = input()
BirdMichael

当你输入name = input()并按下回车后，Python交互式命令行就在等待你的输入了。这时，你可以输入任意字符，然后按回车后完成输入。

输入完成后，不会有任何提示，Python交互式命令行又回到>>>状态了。那我们刚才输入的内容到哪去了？答案是存放到name变量里了。可以直接输入name查看变量内容：

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>>> name
'BirdMichael'

要打印出name变量的内容，除了直接写name然后按回车外，还可以用print()函数：

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>>> print(name)
Michael

小测试

有了输入和输出，我们就可以把程序改成有点意义的程序了：

代码

is your surname')
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print('what is your surname')
surname = input()
print('what is your name')
name = input()
print('your name is',surname, name)

运行结果：

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➜  py python 2.py
what is your surname
'Bird'      
what is your name
'Michael'
('your name is', 'Bird', 'Michael')

而input()可以改写为input('please enter:'),所以我们代码可以改写成：

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surname = input('what is your surname :')
name = input('what is your name :')
print('your name is',surname, name)

运行结果：

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➜  py python 2.py
what is your surname :'Bird'
what is your name :'Michael'
('your name is', 'Bird', 'Michael')

Python基础

Python的语法比较简单，采用缩进方式，写出来的代码就像下面的样子：

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#coding:utf-8
# 取一个数的绝对值
nub = -40
if nub >= 0:
    print(nub)
else :
    print(-nub)

以#开头的语句是注释，注释是给人看的，可以是任意内容，解释器会忽略掉注释。其他每一行都是一个语句，当语句以冒号:结尾时，缩进的语句视为代码块。

缩进有利有弊。好处是强迫你写出格式化的代码，但没有规定缩进是几个空格还是Tab。按照约定俗成的管理，应该始终坚持使用4个空格的缩进。

缩进的另一个好处是强迫你写出缩进较少的代码，你会倾向于把一段很长的代码拆分成若干函数，从而得到缩进较少的代码。

缩进的坏处就是“复制－粘贴”功能失效了，这是最坑爹的地方。当你重构代码时，粘贴过去的代码必须重新检查缩进是否正确。此外，IDE很难像格式化Java代码那样格式化Python代码。

最后，请务必注意，Python程序是大小写敏感的，如果写错了大小写，程序会报错。

字符串

字符串是以单引号'或双引号"括起来的任意文本，比如'abc'，"xyz"等等。请注意，''或""本身只是一种表示方式，不是字符串的一部分，因此，字符串'abc'只有a，b，c这3个字符。如果'本身也是一个字符，那就可以用""括起来，比如"I'm OK"包含的字符是I，'，m，空格，O，K这6个字符。

'输出

代码：

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print("i'm ok!")

输出：

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i'm ok!

"输出

如果字符串内部既包含'又包含"怎么办？可以用转义字符\来标识，比如：

代码：

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print("i'm \"BirdMichael\"")

输出：

1
i'm "BirdMichael"

转义字符\可以转义很多字符，比如\n表示换行，\t表示制表符，字符\本身也要转义，所以\\表示的字符就是\，可以在Python的交互式命令行用print()打印字符串看看：

代码：

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print("当需要这样换行时\n需要输入 \\n")

输出：

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当需要这样换行时
需要输入 \n

如果字符串里面有很多字符都需要转义，就需要加很多\，为了简化，Python还允许用r''表示''内部的字符串默认不转义，可以自己试试：

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>>> print('\\\t\\')
\       \
>>> print(r'\\\t\\')
\\\t\\

如果字符串内部有很多换行，用\n写在一行里不好阅读，为了简化，Python允许用'''...'''的格式表示多行内容，可以自己试试：

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>>> print('''line1
... line2
... line3''')
line1
line2
line3

上面是在交互式命令行内输入，注意在输入多行内容时，提示符由>>>变为...，提示你可以接着上一行输入，注意...是提示符，不是代码的一部分：

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>>> print('''line1                                      
... line2                                               
... line3''')                                           
line1                                                   
line2                                                   
line3                                                  
                                                        
>>> _

执行该语句并打印结果。

如果写成程序并存为.py文件，就是：

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print('''line1
line2
line3''')

多行字符串'''...'''还可以在前面加上r使用。

代码：

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print(r'''hello,\n
world''')

输出

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hello,\n
world

在Python中，采用的格式化方式和C语言是一致的，用%实现，举例如下：

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>>> 'Hello, %s' % 'world'
'Hello, world'
>>> 'Hi, %s, you have $%d.' % ('Michael', 1000000)
'Hi, Michael, you have $1000000.'

%运算符就是用来格式化字符串的。在字符串内部，%s表示用字符串替换，%d表示用整数替换，有几个%?占位符，后面就跟几个变量或者值，顺序要对应好。如果只有一个%?，括号可以省略。

常见的占位符有：

占位符 替换内容
%d 整数
%f 浮点数
%s 字符串
%x 十六进制整数

有些时候，字符串里面的%是一个普通字符怎么办？这个时候就需要转义，用%%来表示一个%：

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>>> 'growth rate: %d %%' % 7
'growth rate: 7 %'

format()

另一种格式化字符串的方法是使用字符串的format()方法，它会用传入的参数依次替换字符串内的占位符{0}、{1}……，不过这种方式写起来比%要麻烦得多：

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>>> 'Hello, {0}, 成绩提升了 {1:.1f}%'.format('小明', 17.125)
'Hello, 小明, 成绩提升了 17.1%'

布尔值

布尔值和布尔代数的表示完全一致，一个布尔值只有True、False两种值，要么是True，要么是False，在Python中，可以直接用True、False表示布尔值（请注意大小写），也可以通过布尔运算计算出来：

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>>> True
True
>>> False
False
>>> 3 > 2
True
>>> 3 > 5
False

布尔值可以用and、or和not运算。

and运算是与运算，只有所有都为True，and运算结果才是True：

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>>> True and True
True
>>> True and False
False
>>> False and False
False
>>> 5 > 3 and 3 > 1
True

or运算是或运算，只要其中有一个为True，or运算结果就是True：

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>>> True or True
True
>>> True or False
True
>>> False or False
False
>>> 5 > 3 or 1 > 3
True

not运算是非运算，它是一个单目运算符，把True变成False，False变成True：

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>>> not True
False
>>> not False
True
>>> not 1 > 2
True

布尔值经常用在条件判断中，比如：

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if age >= 18:
    print('adult')
else:
    print('teenager')

空值

空值是Python里一个特殊的值，用None表示。None不能理解为0，因为0是有意义的，而None是一个特殊的空值。

变量赋值

理解变量在计算机内存中的表示也非常重要。当我们写：

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a = 'ABC'

时，Python解释器干了两件事情：

  1. 在内存中创建了一个'ABC'的字符串；
  2. 在内存中创建了一个名为a的变量，并把它指向'ABC'。

也可以把一个变量a赋值给另一个变量b，这个操作实际上是把变量b指向变量a所指向的数据，例如下面的代码：

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a = 'ABC'
b = a
a = 'XYZ'
print(b)

最后一行打印出变量b的内容到底是'ABC'呢还是'XYZ'？如果从数学意义上理解，就会错误地得出b和a相同，也应该是'XYZ'，但实际上b的值是'ABC'，让我们一行一行地执行代码，就可以看到到底发生了什么事：

执行a = 'ABC'，解释器创建了字符串'ABC'和变量a，并把a指向'ABC'：

执行b = a，解释器创建了变量b，并把b指向a指向的字符串'ABC'：

执行a = 'XYZ'，解释器创建了字符串’XYZ’，并把a的指向改为'XYZ'，但b并没有更改：

所以，最后打印变量b的结果自然是'ABC'了。

1
* 对应iOS理解，所有赋值内存属性都为"浅复制"

list和tuple

list和tuple是Python内置的有序集合，两个极其相似。一个可变，一个不可变。因为tuple不可变，所以代码更安全。如果可能，能用tuple代替list就尽量用tuple，根据需要来选择使用它们。

list

Python内置的一种数据类型是列表：list。list是一种有序的集合，可以随时添加和删除其中的元素。list里面的元素的数据类型也可以不同。元素也可以是另外一个list构成二位list。

代码：

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classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
print classmates

输出

1
['Michael', 'Bob', 'Tracy']
len()

len()函数可以获得list元素的个数。

代码：

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classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy','Aki','Ivy']
print len(classmates)

输出：

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list中对应索引元素
正序

用[1]索引来访问list中每一个位置的元素，记得索引是从0开始的。

代码：

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2
classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy','Aki','Ivy']
print classmates[4]

输出：

1
Ivy
最后一个元素

在确保索引不越界的情况下，最后一个元素的索引是len(classmates) - 1。

代码：

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classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy','Aki','Ivy','BirdMichael']
print classmates[len(classmates)-1]

输出：

1
BirdMichael

要取最后一个元素，除了计算索引位置外，还可以用-1做索引，直接获取最后一个元素。

代码：

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classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy','Aki','Ivy','BirdMichael']
print classmates[-1]

输出：

1
BirdMichael
倒序

知道了取最后一个元素的方法，以此类推，可以获取倒数第2个、倒数第3个。

代码：

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classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy','Aki','Ivy','BirdMichael']
print classmates[-2]
print classmates[-4]

输出：

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2
Ivy
Tracy
append()添加元素

list是一个可变的有序表，所以，可以往list中追加元素到末尾。

代码：

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classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy','Aki','Ivy','BirdMichael']
classmates.append('Adam')
print classmates

输出：

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['Michael', 'Bob', 'Tracy', 'Aki', 'Ivy', 'BirdMichael', 'Adam']
insert()插入元素

也可以把元素插入到指定的位置，比如索引号为1的位置。

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classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy','Aki','Ivy','BirdMichael']
classmates.insert(1,'Jack')
print classmates

输出：

1
['Michael', 'Jack', 'Bob', 'Tracy', 'Aki', 'Ivy', 'BirdMichael']
pop()删除末尾元素

要删除list末尾的元素，用pop()方法，删除指定位置的元素，用pop(i)方法，其中i是索引位置。

代码：

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classmates = ['Michael', 'Bob', 'Tracy','Aki','Ivy','BirdMichael']
classmates.pop()
print classmates
classmates.pop(1)
print classmates

输出：

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['Michael', 'Bob', 'Tracy', 'Aki', 'Ivy']
['Michael', 'Tracy', 'Aki', 'Ivy']

tuple

另一种有序列表叫元组：tuple。tuple和list非常类似，但是tuple一旦初始化就不能修改。

代码：

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classmates = ('Michael', 'Bob', 'Tracy','Aki','Ivy','BirdMichael')
print classmates

输出：

1
('Michael', 'Bob', 'Tracy', 'Aki', 'Ivy', 'BirdMichael')

tuple不可变，它也没有append()，insert()这样的方法。其他获取元素的方法和list是一样的，你可以正常地使用classmates[0]，classmates[-1]，但不能赋值成另外的元素。

(错误示范)定义一个只有1个元素的tuple，如果你这么定义：

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>>> t = (1)
>>> t
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定义的不是tuple，是1这个数！这是因为括号()既可以表示tuple，又可以表示数学公式中的小括号，这就产生了歧义，因此，Python规定，这种情况下，按小括号进行计算，计算结果自然是1。

所以，只有1个元素的tuple定义时必须加一个逗号,，来消除歧义：

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>>> t = (1,)
>>> t
(1,)

Python在显示只有1个元素的tuple时，也会加一个逗号,，以免你误解成数学计算意义上的括号。

这样看比较容易理解：

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>>> d = (1)
>>> d + d
2

条件判断

主要说一下，根据Python的缩进规则，如果if语句判断是True，就把缩进的语句执行了，否则，什么也不做。理解下面代码就知道了。

代码:

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age = 10
age1 = 20
if age1 >= 18:
    print('1,your age is', age)
    print('1')
if age >= 18:
    print('2,your age is', age)
    print('2')
if age >= 18:
    print('3,your age is', age)
print('3')

输出：

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('1,your age is', 10)
1
3

dict和set

dict

in

要避免key不存在的错误，有两种办法，一是通过in判断key是否存在:

代码：

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d = {'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85}
print ('Thomas','Thomas' in d)
print ('Bob','Bob' in d)

输出：

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('Thomas', False)
('Bob', True)
get()

二是通过dict提供的get()方法，如果key不存在，可以返回None，或者自己指定的value：

代码：

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d = {'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85}
print ('Thomas',d.get('Bob'))
print ('Bob',d.get('Ivy'))
print ('Bob',d.get('Aki','NO Data'))

输出：

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('Thomas', 75)
('Bob', None)
('Bob', 'NO Data')

注意：返回None的时候Python的交互环境不显示结果。

pop(key)

要删除一个key，用pop(key)方法，对应的value也会从dict中删除：

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>>> d.pop('Bob')
75
>>> d
{'Michael': 95, 'Tracy': 85}

set

set和dict类似，也是一组key的集合，但不存储value。由于key不能重复，所以，在set中，没有重复的key。

要创建一个set，需要提供一个list作为输入集合：

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>>> s = set([1, 2, 3])
>>> s
{1, 2, 3}

注意，传入的参数[1, 2, 3]是一个list，而显示的{1, 2, 3}只是告诉你这个set内部有1，2，3这3个元素，显示的顺序也不表示set是有序的。。

重复元素在set中自动被过滤：

1
2
3
>>> s = set([1, 1, 2, 2, 3, 3])
>>> s
{1, 2, 3}

通过add(key)方法可以添加元素到set中，可以重复添加，但不会有效果：

1
2
3
4
5
6
>>> s.add(4)
>>> s
{1, 2, 3, 4}
>>> s.add(4)
>>> s
{1, 2, 3, 4}

通过remove(key)方法可以删除元素：

1
2
3
>>> s.remove(4)
>>> s
{1, 2, 3}

set可以看成数学意义上的无序和无重复元素的集合，因此，两个set可以做数学意义上的交集、并集等操作：

1
2
3
4
5
6
>>> s1 = set([1, 2, 3])
>>> s2 = set([2, 3, 4])
>>> s1 & s2
{2, 3}
>>> s1 | s2
{1, 2, 3, 4}

set和dict的唯一区别仅在于没有存储对应的value，但是，set的原理和dict一样，所以，同样不可以放入可变对象，因为无法判断两个可变对象是否相等，也就无法保证set内部“不会有重复元素”。试试把list放入set，看看是否会报错。