Python 简明教程 --- 12，Python 字典

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—— Roy Carlson

Python 字典是另一种非常实用的数据结构，在Python 中用dict 表示，是英文dictionary 的缩写。

>>> dict

<class 'dict'>

Python 中的dict 在其它编程语言中一般用map 表示，虽然叫法不同，但基本原来是相通的。

1，Python 字典

Python 字典中的数据，以键值对(key:value)的形式存储，字典存储的是一个一一对应 的映射关系。

Python 中的字典类型，有如下特点：

字典中的键 是唯一的，不重复的
字典中的键 可以是任意一种不可变类型，比如字符串，数字，元组
字典中的值可以是任意一种数据类型
字典中的数据可以动态的删除/增加/修改
Python 会在需要的时候自动的扩容和缩容，方便开发者使用

2，声明字典

Python 中的字典使用大括号{} 表示，字典中的值以key:value 的形式存储，注意key，value 之间有个冒号:。

示例：

>>> d = {}  # 一个空字典

字典中的键 可以是任意一种不可变类型，值可以是任意类型：

>>> d = {'name':'jack', 'age':18, 'flag':True}

提示：

虽然字典中的键可以是任意的不可变类型数据，但大部分情况下，我们只会使用字符串 类型

字典中的键不能是列表这样的可变类型的数据：

>>> l = [1, 2, 3]

>>> d = {l:'123'}  # 出现异常

Traceback (most recent call last):

  File "<stdin>", line 1, in <module>

TypeError: unhashable type: 'list'

3，字典元素个数

字典中元素的个数，就是字典中键的个数，可以用len() 查看：

>>> d = {'name':'jack', 'age':18, 'flag':True}

>>> len(d)

3

4，访问字典数据

使用索引访问某个元素

我们可以用变量名[键] 的格式来访问字典中的数据，在这里，键被称为索引。

>>> d = {'name':'jack', 'age':18, 'flag':True}

>>> d['name']

'jack'

>>> d['age']

18

>>> d['scores']  # 访问一个不存在的键，会抛异常

Traceback (most recent call last):

  File "<stdin>", line 1, in <module>

KeyError: 'scores'

使用for 循环遍历字典

除了使用索引 访问字典，还可以使用for 循环遍历字典：

>>> d = {'name':'jack', 'age':18, 'flag':True}

>>> for key in d: # key 是 d 的键，d[key] 是对应的值

...     print('key:%s value:%s' % (key, d[key]))

...

key:name value:jack

key:age value:18

key:flag value:True

上面的方式，是通过遍历字典中的键key，再通过索引的方式访问值d[key]。

5，修改字典

字典的修改操作包括添加元素，修改元素和删除元素。

添加和修改元素

使用索引和赋值语句可以向字典中添加和修改元素：

当给字典中一个已存在的键，再次赋值，就是修改元素
当给字典中一个不已存在的键，去赋值，就是添加元素

示例：

>>> d = {'a':1}		# 初始化一个字典

>>> d['b'] = 2		# 给一个不存在的键去赋值，会添加元素

>>> d               # 字典中多了键值对 'b':2

{'a': 1, 'b': 2}

>>> d['a'] = 3      # 给一个已存在的键去赋值，会修改这个键的值

>>> d               # 键'a' 的值从原来的 1，变为了 3

{'a': 3, 'b': 2}

删除元素

使用索引和del 关键字可以删除字典中的键值对：

>>> d = {'a': 3, 'b': 2}

>>> del d['a']

>>> d

{'b': 2}

6，字典包含

可以使用 in 和not in 运算符，查看一个键是否存在和不存在于一个字典中：

>>> d = {'a':1, 'b':2}

>>> 'a' in d

True

>>> 'a' not in d

False

7，字典函数

可通过dir(dict) 或 dir(字典对象) 来查看Python 字典支持的方法：

>>> dir(dict)

['__class__', '__contains__',

'__delattr__', '__delitem__',

'__dir__', '__doc__', '__eq__',

'__format__', '__ge__',

'__getattribute__', '__getitem__',

'__gt__', '__hash__', '__init__',

'__init_subclass__', '__iter__',

'__le__', '__len__', '__lt__',

'__ne__', '__new__', '__reduce__',

'__reduce_ex__', '__repr__',

'__setattr__', '__setitem__',

'__sizeof__', '__str__',

'__subclasshook__',

'clear', 'copy', 'fromkeys', 'get',

'items', 'keys', 'pop', 'popitem',

'setdefault', 'update', 'values']

这里我们依然只关注非魔法方法，共11 个。

1.get 方法

作用：获取字典D 中的键k 的值D[k]

原型：D.get(k[,d]) -> D[k]

参数 k：要获取的键

参数 d：当D 中不存在k 时，返回d，d 可省，默认为None

返回值：如果k 存在，返回D[k]，否则返回 d

示例：

>>> d = {'a':1}

>>> d.get('a')        # d['a'] 存在

1

>>> b = d.get('b')    # d['b'] 不存在，返回 None

>>> print(b)          # b 为 None

None

>>> b = d.get('b', 5) # d['b'] 不存在，返回 5

>>> print(b)          # b 为 5

5

2.update 方法

作用：使用E 和 F 来更新字典D 中的元素

原型：D.update([E, ]**F) -> None

参数：E 为字典或者其它可迭代类型

返回值：总是返回None

示例：

>>> d1 = {'a':1, 'c':3}

>>> d2 = {'a':5, 'b':7}

>>> d1.update(d2)   # 对于 d2 中的所有的键k，执行 d1[k] = d2[k]

>>> d1

{'a': 5, 'c': 3, 'b': 7}

>>> d1.update(a=8, d=6) # 也可以是这种形式的参数

>>> d1

{'a': 8, 'c': 3, 'b': 7, 'd': 6}

3.fromkeys 方法

作用：创建一个新的字典，该字典以序列iterable 中的元素作为键，每个键的值都是value

原型：dict.fromkeys(iterable, value=None, /)

参数 iterable：可以是任意的可迭代类型

参数 value：新字典中的每个键的值都是value，可省，默认为None

返回值：一个新的字典

示例：

>>> dict.fromkeys({'a':1, 'c':3})  # 参数是字典类型

{'a': None, 'c': None}             # 一个新的字典，每个键的值都是 None

>>> dict.fromkeys({'a':1, 'c':3}, 5)

{'a': 5, 'c': 5}                   # 每个键的值都是 5

>>> dict.fromkeys(['a', 'b'])      # 参数是列表类型

{'a': None, 'b': None}

4.items 方法

作用：将字典D 转换成一个可遍历的列表，列表中的元素由D 中的键值对组成

原型：D.items() -> dict_items

参数：无

返回值：一个dict_items 类型的可遍历的列表

示例：

>>> d = {'a':1, 'c':3}

>>> items = d.items()

>>> items # 将d 中的 key:vale 转成了 (key, value)

dict_items([('a', 1), ('c', 3)])

>>> type(items)       # 类型为 dict_items

<class 'dict_items'>

将dict_items 类型理解为一个可遍历的列表即可，列表中的元素是元组类型

该方法常用于遍历字典：

>>> d = {'a':1, 'c':3}

>>> for k, v in d.items():

...     print(k, v)

...

a 1

c 3

5.keys 方法

作用：返回字典D 中所有的键

原型：D.keys() -> dict_keys

参数：无

返回值：一个dict_keys 类型的可遍历的列表

示例：

>>> d = {'a':1, 'c':3}

>>> keys = d.keys()

>>> keys      # 提取了 d 中所有的键

dict_keys(['a', 'c'])

>>> type(keys)

<class 'dict_keys'>

将dict_keys 类型理解为一个可遍历的列表即可

6.values 方法

作用：返回字典D 中所有的值

原型：D.values() -> dict_values

参数：无

返回值：一个dict_values 类型的可遍历的列表

示例：

>>> d = {'a':1, 'c':3}

>>> vs = d.values()

>>> vs     # 提取了 d 中所有的键

dict_values([1, 3])

>>> type(vs)

<class 'dict_values'>

将dict_values 类型理解为一个可遍历的列表即可

7.pop 方法

作用：删除字典D 中的键k，并返回D[k]

原型：D.pop(k[,d]) -> v

参数 k：要删除的键

参数 d：若D[k] 存在，返回D[k]，若D[k] 不存在，则返回d。参数d 可省

返回值：

D[k] 存在时，返回D[k]

D[k] 不存在，参数d 存在时，返回d

D[k] 不存在且参数d 不存在，抛出KeyError 异常

示例，当要pop 的键存在时：

>>> d = {'a': 1, 'c': 3}

>>> d.pop('c')     # d['c'] 存在

3                  # 返回 d['c']

>>> d              # 键 'c' 被删除，只剩 'a'

{'a': 1}

示例，当要pop 的键存在时：

>>> d.pop('c')     # 键 'c' 不存在，抛出异常

Traceback (most recent call last):

  File "<stdin>", line 1, in <module>

KeyError: 'c'

>>>

>>> d.pop('c', 5)  # 键'c' 不存在，但有第二个参数

5                  # 返回第 2 个参数

8.popitem 方法

作用：删除并返回字典D 中的最后一个键值对，顺序是先进后出

原型：D.popitem() -> (k, v)

参数：无

返回值：一个元组类型，D 为空时，抛出异常

关于popitem 的顺序：

如果声明字典时，已有元素，按照从左到右的书写顺序，左为前，右为后
当动态向字典中增加元素时，先加入的为前，后加入的为后

示例，声明字典时，已有元素：

>>> d = {'c':3, 'a':1, 'b':2}

>>> d           # 顺序为 c,a,b

{'c': 3, 'a': 1, 'b': 2}

>>> d.popitem() # pop 出 'b'

('b', 2)

>>> d           # 还剩 c, a

{'c': 3, 'a': 1}

>>> d.popitem() # pop 出 'a'

('a', 1)

>>> d           # 还剩 'c'

{'c': 3}

向字典中添加元素z和x：

>>> d['z'] = 6  # 增加 'z'

>>> d

{'c': 3, 'z': 6}

>>> d['x'] = 8  # 再增加 'x'

>>> d           # 现在的顺序为 c,z,x

{'c': 3, 'z': 6, 'x': 8}

再次执行popitem：

>>> d.popitem() # pop 出 x

('x', 8)

>>> d           # 还剩 c,z

{'c': 3, 'z': 6}

>>> d.popitem() # pop 出 z

('z', 6)

>>> d           # 还剩 c

{'c': 3}

>>> d.popitem() # pop 出 c

('c', 3)

>>> d           # 字典为空

{}

字典为空时，执行popitem，抛出异常：

>>> d.popitem() # 抛出异常

Traceback (most recent call last):

  File "<stdin>", line 1, in <module>

KeyError: 'popitem(): dictionary is empty'

9.setdefault 方法

作用：设置字典D 中键k 的值

当D[k] 存在时：不做任何事情，只返回D[k]

当D[k] 不存在时：执行D[k] = d，并返回d

原型：D.setdefault(k[,d]) -> value

参数 k：要设置的键

参数 d：要设置的值，可省，默认为 None

返回值：返回D[k]

示例，当要设置的键存在时：

>>> d = {'a':1}

>>> d.setdefault('a')    # d['a'] 存在，只返回d['a']

1

>>> d                    # d 不改变

{'a': 1}

>>> d.setdefault('a', 5) # d['a'] 存在，只返回d['a']

1

>>> d                    # d 不改变

{'a': 1}

当要设置的键不存在时：

>>> i = d.setdefault('b') # d['b'] 不存在，没有第 2 个参数

>>> d                     # 执行 d['b'] = None

{'a': 1, 'b': None}       # 执行后的结果

>>> print(i)              # 返回值为 None

None

>>> d.setdefault('x', 6) # d['x'] 不存在，有第 2 个参数，执行d['x'] = 6

6                        # 返回 d['x']

>>> d                    # d 现在的值

{'a': 1, 'b': None, 'x': 6}

10.clear 方法

作用：清空字典D

原型：D.clear() -> None

参数：无

返回值：总是返回 None

示例：

>>> d = {'a': 1, 'b': None, 'x': 6}

>>> d.clear()

>>> d   # d 为空

{}

11.copy 方法

作用：浅拷贝字典D

原型：D.copy() -> dict

参数：无

返回值：字典D 的副本

示例：

>>> d = {'a': 1, 'b': None, 'x': 6}

>>> d1 = d.copy()

>>> d1

{'a': 1, 'b': None, 'x': 6}

（完。）

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