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字典

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字典是什么

目前为止，Python中最常用的数据类型，我们只剩下一个 字典 还没有给大家介绍了。

字典，是Python开发中非常重要的一种数据类型。

为什么呢？ 因为字典 提供了一种特别的结构， 就是 存放 键值对 数据。这种结构使得字典，特别像 一张 表

什么是键值对数据？

举个例子， 一个游戏系统 里面会存储 用户信息。

系统 经常需要 查询某个用户的信息，比如 某个用户的等级、装备等。

那么根据什么去查找该用户的信息呢？ 根据 唯一标志 该用户的属性，比如 用户登录名 或者 用户分配的ID号 等。

根据 登录名1 就查到 用户1 的信息

根据 登录名2 就查到 用户2 的信息

这样就形成了如下 的一种 从 登录名 到 用户信息数据 的映射关系

image

上图中

登录名1就是键（英文叫Key）， 用户1 就是值（英文叫Value）；

登录名2就是键， 用户2就是值。

每个对应的帐号 和 会员数据 就形成了一个键值对。

要存储像这样 一对一 的映射关系的数据结构，就像一张表一样，在Python中就可以使用字典这种数据类型。

字典的定义

字典对象定义用花括号 {} , 字典里面的 每个元素之间用 逗号 隔开。

每个元素都是一个键值对，键和值之间用 冒号 隔开。


上面例子中，如果每个帐号的信息比较简单，比如只有等级信息，就定义成这样

members = {
    'account1'  : 13 ,
    'account2'  : 12 
}

上面的字典对象 键就是帐号，值就是一个数字对象，表示等级的数字。


注意，字典元素的 键 必须是 可进行哈希值计算 的对象， 通常是 数字 或者 字符串。

而 字典元素的 值 可以是任何类型的 对象，包括 数字、字符串、列表、元组、字典、自定义类型 等等均可。

Note

什么是 哈希值计算？ 大家可以大体理解为 一种算法，可以根据一个原始数据，计算出一个结果数据，而且不同的原始数据，哪怕只有一丁点的不同，计算出的结果数据都不同。


上例中，用户账号信息，如果复杂一些，包括 等级、点卡数，可以是这样的

members = {
    'account1'  : {'account':'account1', 'level': 13, 'point':3000} ,
    'account2'  : {'account':'account2', 'level': 12, 'point':36000} 
}

上面的字典对象 键就是帐号，值也是一个字典对象。 这个值字典对象中又 包含了 帐号、等级、积分信息。


字典对象的一个特点就是 ： 根据 键 去查找 值 非常的方便高效，

比如 members['account1'] 就可以得到 键为 'account1' 的 元素的值 

members = {
    'account1'  : 13 ,
    'account2'  : 12 
}
print(members['account1'])

最后一句代码打印出的结果就是 13

字典对象可以存储非常多的元素。理论上 只要内存够大，字典的元素的数量是没有限制的。

字典对象 存储元素有特别的优化， 根据 键 查找值的效率非常高，速度非常快，特别适合查找数据这样的操作。

字典对象的键是唯一的，不可能有两个元素具有相同的键。如果我们这样定义一个字典对象

members = {
    'account1'  : 13 ,
    'account1'  : 12 
}
print(members)

就会发现输出的结果是 

{'account1': 12}

相同的键，后面的元素会替换前面的元素。


根据键去获取值，是这样的语法 var[key] 。

如果给出的 key 在 var 这个字典中不存在就会报错了。

比如

members = {
    'account1'  : 13 ,
    'account2'  : 12 
}
print(members['account99'])
就会出现这样的错误，说明key不存在

KeyError: 'account99'


添加、修改、删除


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像列表对象一样，字典对象的内容是 可以改变 的。

我们可以这样定义一个空字典

members = {}

要在字典对象中添加元素非常简单，像这样

members['account1'] = 13

members 的内容就变成了 

{
    'account1'  : 13 
}

继续添加元素

members['account2'] = 12

members 的内容就变成了 

{
    'account1'  : 13 ,
    'account2'  : 12 
}


如果我们要修改一个元素key对应的value为另外的值，也是这样

members['account2'] = 88
members 的内容就变成了 
{
    'account1'  : 13 ,
    'account2'  : 88 
}

大家可以发现：

像这样的赋值语句

var[key] = something

括号里面的key：

  • 如果在字典中不存在，就是添加元素的的操作，

  • 如果已经存在，就是重新赋值操作。 因为字典不允许有相同的key


如果我们要删除一个元素，可以使用字典对象的pop方法。 像这样

members = {
    'account1'  : 13 ,
    'account2'  : 12 
}

val = members.pop('account1')
print(members)
print(val)

pop方法还会返回参数 key 对应的 value 对象，所以上面的代码执行后，变量val 的值就是 13

而members 的内容则变成了

members = {
    'account2'  : 12 
}


也可以使用 del 关键字来删除一个元素，比如

del members['account1']

判断字典是否存在某个key

有时候，我们要检查字典的key中，是否有我们要找的元素，可以通过 in 这个关键字 ，比如

a in var   # 检查 a 是否在var 中存在，存在返回True，否则返回False

而 not in 则判断是否不存在，比如

a not in var   # 检查 a 是否不在var 中，存在返回 False，否则返回 True

具体的例子如下：

members = {
    'account1'  : 13 ,
    'account2'  : 12 
}

if 'account1' in members:
    print('account1 在字典中存在')

if 'account88' not in members:
    print('account88 不在字典中')

访问字典的所有元素


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我们有时需要访问字典的每一个元素，也叫遍历字典。

比如，我们需要打印出下面 会员信息字典 中的 每个会员的等级。怎么办？

通常我们使用字典对象的items方法，像这样：

members = {
    'account1'  : 13 ,
    'account2'  : 12 ,
    'account3'  : 15 ,
}

for account,level in members.items():
    print (f'account:{account}, level:{level}')

items方法，返回的是一个类似列表一样的对象，其中每个元素就是 键值组成的元组

上面的字典，其items方法返回的是类似这样的对象 

[('account1', 13), ('account2', 12), ('account3', 15)]

用for 循环， account level 两个变量就依次对应其中的每个元组里面的 两个元素，完成遍历。

其他常用方法

得到所有的 key 和value 对象

前面我们介绍了 items 方法， 返回的是 将字典 所有的 键值对元组 存入的 一个类似列表的对象

比如：

members = {
    'account1'  : 13 ,
    'account2'  : 12 ,
    'account3'  : 15 ,
}

members.items()

返回的是类似这样的对象 

[('account1', 13), ('account2', 12), ('account3', 15)]


而字典还有 keys 方法， 返回的是 将字典 所有的 键 存入的 一个类似列表的对象

比如：

members = {
    'account1'  : 13 ,
    'account2'  : 12 ,
    'account3'  : 15 ,
}

members.keys()

返回的是类似这样的对象 

['account1', 'account2', 'account3']


而字典还有 values 方法， 返回的是 将字典 所有的 值 存入的 一个类似列表的对象

比如：

members = {
    'account1'  : 13 ,
    'account2'  : 12 ,
    'account3'  : 15 ,
}

members.values()

返回的是类似这样的对象 

[13, 12, 15]


清空字典

clear 方法可以清空字典对象里面的所有元素

比如

members = {
    'account1'  : 13 ,
    'account2'  : 12 ,
    'account3'  : 15 ,
}

members.clear()

print(members)


可能有的朋友就想，我们给字典对象重新赋值不也就等于清空字典吗？

比如

members = {
    'account1'  : 13 ,
    'account2'  : 12 ,
    'account3'  : 15 ,
}

members = {}

print(members)

这两种做法，虽然最后 members 变量指向的对象 都是一个空字典。 但是最大的区别就在于

clear方法， members 变量 指向的还是原来的字典对象。

而 重新赋值的方法， members 变量 指向的 就是一个新的空字典对象。 原来的字典对象呢？ 因为没有被引用，就会被Python解释器在合适的时候 从内存中清除掉。

和另外一个字典合并

有的时候，我们需要把字典里面加上另外一个字典的内容， 可以使用update方法，比如

members = {
    'account1'  : 13 ,
    'account2'  : 12 ,
    'account3'  : 15 ,
}

another =  {
    'account4'  : 13 ,
    'account5'  : 12 ,
}

members.update(another)

print(members)

这样，就在 members字典里面加上了 another字典里面的所有元素。

得到字典元素的个数

如果需要得到字典元素的个数，就使用Python的内置函数 len 即可

比如

members = {
    'account1'  : 13 ,
    'account2'  : 12 ,
    'account3'  : 15 ,
}


print(len(members)) # 结果为3，表示字典中有3个元素




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