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Python dict字典知识

2021-05-16 新闻来源:网淘巴 围观:869
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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。

 

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
主要特征解释
通过键而不是通过索引来读取元素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。
字典是任意数据类型的无序集合和列表、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。
字典是可变的,并且可以任意嵌套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。
字典中的键必须唯一字典中,不支持同一个键出现多次,否则只会保留最后一个键值对。
字典中的键必须不可变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。

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:

  1. #使用字符串作为key
  2. scores = {'数学': 95, '英语': 92, '语文': 84}
  3. print(scores)
  4.  
  5. #使用元组和数字作为key
  6. dict1 = {(20, 30): 'great', 30: [1,2,3]}
  7. print(dict1)
  8.  
  9. #创建空元组
  10. dict2 = {}
  11. 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:

  1. knowledge = ['语文', '数学', '英语']
  2. scores = dict.fromkeys(knowledge, 60)
  3. print(scores)

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
创建格式注意事项
a = dict(str1=value1, str2=value2, str3=value3)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。
#方式1
demo = [('two',2), ('one',1), ('three',3)]
#方式2
demo = [['two',2], ['one',1], ['three',3]]
#方式3
demo = (('two',2), ('one',1), ('three',3))
#方式4
demo = (['two',2], ['one',1], ['three',3])
a = dict(demo)
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。
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) )
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。

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:

  1. # 创建空的字典
  2. d = dict()
  3. 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:

  1. tup = (['two',26], ['one',88], ['three',100], ['four',-59])
  2. dic = dict(tup)
  3. print(dic['one']) #键存在
  4. 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:

  1. a = dict(two=0.65, one=88, three=100, four=-59)
  2. 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:

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

运行结果:

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:

  1. a = dict(two=0.65, one=88, three=100, four=-59)
  2. print(a)
  3. del a
  4. 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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