Python 简明教程 --- 12,Python 字典

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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映射关系。

Python 中的字典类型,有如下特点:

  • 字典中的 是唯一的,不重复的
  • 字典中的 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扩容缩容,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keyvalue 之间有个冒号:

示例:

>>> d = {}  # 一个空字典

字典中的 可以是任意一种不可变类型,可以是任意类型:

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

提示

虽然字典中的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,就是字典中的个数,可以用len() 查看:

>>> d = {'name':'jack','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,被称为索引

>>> d = {'name':'jack','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>",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','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删除元素

添加修改元素

使用索引赋值语句可以向字典中添加修改元素:

  • 当给字典中一个已存在,再次赋值,就是修改元素
  • 当给字典中一个不已存在,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 innot in 运算符,查看一个是否存在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)dir(字典对象) 来查看Python 字典支持方法

>>> 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
参数 d:当D 中不存在k 时,返回dd 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EF 来更新字典D 中的元素
原型:D.update([E,]**F) -> None
参数E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,'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'>

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

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
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'>

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
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'>

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存在时:

>>> d.pop('c')     # 键 'c' 不存在,抛出异常
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>",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zx

>>> 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>",in <module>
KeyError: 'popitem(): dictionary is empty'

9.setdefault 方法

作用:设置字典D 中键k 的值

D[k] 存在时:不做任何事情,只返回D[k]
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,'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,'x': 6}
>>> d1 = d.copy()
>>> d1
{'a': 1,'x': 6}

(完。)


推荐阅读:

Python 简明教程 --- 7,Python 字符串

Python 简明教程 --- 8,Python 字符串函数

Python 简明教程 --- 9,Python 编码

Python 简明教程 --- 10,Python 列表

Python 简明教程 --- 11,Python 元组


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总结

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