Python dict字典详解

约定不等于承诺〃 2023-10-07 22:50 56阅读 0赞

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Python 字典（dict）是一种无序的、可变的序列，它的元素以“键值对（key-value）”的形式存储。相对地，列表（list）和元组（tuple）都是有序的序列，它们的元素在底层是挨着存放的。

字典类型是 Python 中唯一的映射类型。“映射”是数学中的术语，简单理解，它指的是元素之间相互对应的关系，即通过一个元素，可以唯一找到另一个元素。如图 1 所示。

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图 1 映射关系示意图

字典中，习惯将各元素对应的索引称为键（key），各个键对应的元素称为值（value），键及其关联的值称为“键值对”。

字典类型很像学生时代常用的新华字典。我们知道，通过新华字典中的音节表，可以快速找到想要查找的汉字。其中，字典里的音节表就相当于字典类型中的键，而键对应的汉字则相当于值。

总的来说，字典类型所具有的主要特征如表 1 所示。

表 1 Python 字典特征

<table style="table-layout:fixed;width:28px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">主要特征</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">解释</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">通过键而不是通过索引来读取元素</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">字典类型有时也称为关联数组或者散列表（hash）。它是通过键将一系列的值联系起来的，这样就可以通过键从字典中获取指定项，但不能通过索引来获取。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">字典是任意数据类型的无序集合</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">和列表、元组不同，通常会将索引值 0 对应的元素称为第一个元素，而字典中的元素是无序的。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">字典是可变的，并且可以任意嵌套</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">字典可以在原处增长或者缩短（无需生成一个副本），并且它支持任意深度的嵌套，即字典存储的值也可以是列表或其它的字典。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">字典中的键必须唯一</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">字典中，不支持同一个键出现多次，否则只会保留最后一个键值对。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">字典中的键必须不可变</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">字典中每个键值对的键是不可变的，只能使用数字、字符串或者元组，不能使用列表。</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

> Python 中的字典类型相当于 Java 或者 C++ 中的 Map 对象。

和列表、元组一样，字典也有它自己的类型。Python 中，字典的数据类型为 dict，通过 type() 函数即可查看：

> >>> a = \{'one': 1, 'two': 2, 'three': 3\} \#a是一个字典类型 
> >>> type(a) 
> <class 'dict'>

### Python创建字典 ###

创建字典的方式有很多，下面一一做介绍。

##### 1) 使用 \{ \} 创建字典 #####

由于字典中每个元素都包含两部分，分别是键（key）和值（value），因此在创建字典时，键和值之间使用冒号:分隔，相邻元素之间使用逗号,分隔，所有元素放在大括号\{ \}中。

使用\{ \}创建字典的语法格式如下：

> dictname = \{'key':'value1', 'key2':'value2', ..., 'keyn':valuen\}

其中 dictname 表示字典变量名，keyn : valuen 表示各个元素的键值对。需要注意的是，同一字典中的各个键必须唯一，不能重复。

如下代码示范了使用花括号语法创建字典：

#使用字符串作为key
    scores ={'数学':95,'英语':92,'语文':84}
    print(scores)
    
    #使用元组和数字作为key
    dict1 ={(20,30):'great',30:[1,2,3]}
    print(dict1)
    
    #创建空元组
    dict2 ={}
    print(dict2)

运行结果为：

> \{'数学': 95, '英语': 92, '语文': 84\}  
> \{(20, 30): 'great', 30: \[1, 2, 3\]\}  
> \{\}

可以看到，字典的键可以是整数、字符串或者元组，只要符合唯一和不可变的特性就行；字典的值可以是 Python 支持的任意数据类型。

##### 2) 通过 fromkeys() 方法创建字典 #####

Python 中，还可以使用 dict 字典类型提供的 fromkeys() 方法创建带有默认值的字典，具体格式为：

> dictname = dict.fromkeys(list，value=None)

其中，list 参数表示字典中所有键的列表（list）；value 参数表示默认值，如果不写，则为空值 None。

请看下面的例子：运行结果为：

> \{'语文': 60, '英语': 60, '数学': 60\}

可以看到，knowledge 列表中的元素全部作为了 scores 字典的键，而各个键对应的值都是 60。这种创建方式通常用于初始化字典，设置 value 的默认值。

##### 3) 通过 dict() 映射函数创建字典 #####

通过 dict() 函数创建字典的写法有多种，表 2 罗列出了常用的几种方式，它们创建的都是同一个字典 a。

表 2 dict() 函数创建字典

<table style="table-layout:fixed;width:28px;"> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">创建格式</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">注意事项</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">a = dict(str1=value1, str2=value2, str3=value3)</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">str 表示字符串类型的键，value 表示键对应的值。使用此方式创建字典时，字符串不能带引号。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">#方式1demo = [('two',2), ('one',1), ('three',3)]#方式2demo = [['two',2], ['one',1], ['three',3]]#方式3demo = (('two',2), ('one',1), ('three',3))#方式4demo = (['two',2], ['one',1], ['three',3])a = dict(demo)</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">向 dict() 函数传入列表或元组，而它们中的元素又各自是包含 2 个元素的列表或元组，其中第一个元素作为键，第二个元素作为值。</td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">keys = ['one', 'two', 'three'] #还可以是字符串或元组values = [1, 2, 3] #还可以是字符串或元组a = dict( zip(keys, values) )</td> 
 <td style="width:369px;vertical-align:top;height:52px;">通过应用 dict() 函数和 zip() 函数，可将前两个列表转换为对应的字典。</td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

> 注意，无论采用以上哪种方式创建字典，字典中各元素的键都只能是字符串、元组或数字，不能是列表。列表是可变的，不能作为键。

如果不为 dict() 函数传入任何参数，则代表创建一个空的字典，例如：

# 创建空的字典
    d =dict()
    print(d)

运行结果为：

\{\}

### Python 访问字典 ###

列表和元组是通过下标来访问元素的，而字典不同，它通过键来访问对应的值。因为字典中的元素是无序的，每个元素的位置都不固定，所以字典也不能像列表和元组那样，采用切片的方式一次性访问多个元素。

Python 访问字典元素的具体格式为：

> dictname\[key\]

其中，dictname 表示字典变量的名字，key 表示键名。注意，键必须是存在的，否则会抛出异常。

请看下面的例子：

tup =(['two',26],['one',88],['three',100],['four',-59])
    dic =dict(tup)
    print(dic['one'])#键存在
    print(dic['five'])#键不存在

运行结果：

> 88 
> Traceback (most recent call last): 
> File "C:\\Users\\mozhiyan\\Desktop\\demo.py", line 4, in <module> 
> print(dic\['five'\]) \#键不存在 
> KeyError: 'five'

除了上面这种方式外，Python 更推荐使用 dict 类型提供的 get() 方法来获取指定键对应的值。当指定的键不存在时，get() 方法不会抛出异常。

get() 方法的语法格式为：

> dictname.get(key\[,default\])

其中，dictname 表示字典变量的名字；key 表示指定的键；default 用于指定要查询的键不存在时，此方法返回的默认值，如果不手动指定，会返回 None。

get() 使用示例：

a =dict(two=0.65, one=88, three=100, four=-59)
    print( a.get('one'))

运行结果：

> 88

注意，当键不存在时，get() 返回空值 None，如果想明确地提示用户该键不存在，那么可以手动设置 get() 的第二个参数，例如：运行结果：

a =dict(two=0.65, one=88, three=100, four=-59)
    print( a.get('five','该键不存在'))

该键不存在

### Python删除字典 ###

和删除列表、元组一样，手动删除字典也可以使用 del 关键字，例如：

a =dict(two=0.65, one=88, three=100, four=-59)
    print(a)
    del a
    print(a)

运行结果：

{'two': 0.65, 'one': 88, 'three': 100, 'four': -59}
 Traceback (most recent call last):
 File "C:\Users\mozhiyan\Desktop\demo.py", line 4, in <module>
 print(a)
 NameError: name 'a' is not defined

Python 自带垃圾回收功能，会自动销毁不用的字典，所以一般不需要通过 del 来手动删除。

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