1.字典

1.1字典简介

Python中 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。

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下表所示。

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
print(type(a))

运行结果：

<class 'dict'>

1.2字典的创建

创建字典的方式有很多，下面一一做介绍。

1.2.1 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：

{'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。

1.2.2通过 dict() 内置函数创建字典

直接使用内置函数dict()，示例：

a = dict(name='jack', age=20)
print(a)

运行结果：

{'name': 'jack', 'age': 20}

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：

{}

1.3 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：

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

运行结果：

该键不存在

1.4字典的相关操作

由于字典属于可变序列，所以我们可以任意操作字典中的键值对（key-value）。

Python

中，常见的字典操作有以下几种：

1.向现有字典中添加新的键值对。

2.修改现有字典中的键值对。

3.从现有字典中删除指定的键值对。

4.判断现有字典中是否存在指定的键值对。

要牢记，字典是由一个一个的 key-value 对构成的，key 是找到数据的关键，Python 对字典的操作都是通过 key 来完成的。

1.4.1Python字典添加键值对

为字典添加新的键值对很简单，直接给不存在的 key 赋值即可，具体语法格式如下：

dictname[key] = value

对各个部分的说明：

1.dictname 表示字典名称。

2.key 表示新的键。

3.value 表示新的值，只要是 Python 支持的数据类型都可以。

下面代码演示了在现有字典基础上添加新元素的过程：

a = {'数学':95}
print(a)
#添加新键值对
a['语文'] = 89
print(a)
#再次添加新键值对
a['英语'] = 90
print(a)

运行结果：

{'数学': 95}
{'数学': 95, '语文': 89}
{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}

1.4.2Python字典删除键值对

如果要删除字典中的键值对，还是可以使用 del 语句。例如：

# 使用del语句删除键值对
a = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
del a['语文']
del a['数学']
print(a)

运行结果：

{'英语': 90}

1.4.3 Python字典修改键值对

Python 字典中键（key）的名字不能被修改，我们只能修改值（value）。

字典中各元素的键必须是唯一的，因此，如果新添加元素的键与已存在元素的键相同，那么键所对应的值就会被新的值替换掉，以此达到修改元素值的目的。请看下面的代码：

a = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
print(a)
a['语文'] = 100
print(a)

运行结果：

{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
{'数学': 95, '语文': 100, '英语': 90}

可以看到，字典中没有再添加一个{'语文':100}键值对，而是对原有键值对{'语文': 89}中的 value 做了修改。

1.4.4判断字典中是否存在指定键值对

如果要判断字典中是否存在指定键值对，首先应判断字典中是否有对应的键。判断字典是否包含指定键值对的键，可以使用 in 或 not in 运算符。

需要指出的是，对于 dict 而言，in 或 not in 运算符都是基于 key 来判断的。

例如如下代码：

a = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
# 判断 a 中是否包含名为'数学'的key
print('数学' in a) # True
# 判断 a 是否包含名为'物理'的key
print('物理' in a) # False

运行结果：

True
False

通过 in（或 not in）运算符，我们可以很轻易地判断出现有字典中是否包含某个键，如果存在，由于通过键可以很轻易的获取对应的值，因此很容易就能判断出字典中是否有指定的键值对。

1.4.5 keys()、values() 和 items() 方法

将这三个方法放在一起介绍，是因为它们都用来获取字典中的特定数据：

1.keys() 方法用于返回字典中的所有键（key）；

2.values() 方法用于返回字典中所有键对应的值（value）；

3.items() 用于返回字典中所有的键值对（key-value）。

请看下面的例子：

scores = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
print(scores.keys())
print(scores.values())
print(scores.items())

运行结果：

dict_keys(['数学', '语文', '英语'])
dict_values([95, 89, 90])
dict_items([('数学', 95), ('语文', 89), ('英语', 90)])

可以发现，keys()、values() 和 items() 返回值的类型分别为 dict_keys、dict_values 和 dict_items。

需要注意的是，在 Python 2.x 中，上面三个方法的返回值都是列表（list）类型。但在 Python 3.x 中，它们的返回值并不是我们常见的列表或者元组类型，因为 Python 3.x 不希望用户直接操作这几个方法的返回值。