python的dict講解(詳細)

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由於字典中的 key 是非常關鍵的數據,而且程序需要通過 key 來訪問 value,因此字典中的 key 不允許重複。

程序既可使用花括號語法來創建字典,也可使用 dict() 函數來創建字典。實際上,dict 是一種類型,它就是 Python 中的字典類型。

在使用花括號語法創建字典時,花括號中應包含多個 key-value 對,key 與 value 之間用英文冒號隔開;多個 key-value 對之間用英文逗號隔開。

如下代碼示範了使用花括號語法創建字典:

  scores = {'語文': 89, '數學': 92, '英語': 93}  print(scores)  # 空的花括號代表空的dict  empty_dict = {}  print(empty_dict)  # 使用元組作爲dict的key  dict2 = {(20, 30):'good', 30:'bad'}  print(dict2)

上面程序中第 1 行代碼創建了一個簡單的 dict,該 dict 的 key 是字符串,value 是整數;第 4 行代碼使用花括號創建了一個空的字典;第 7 行代碼創建的字典中第一個 key 是元組,第二個 key 是整數值,這都是合法的。

需要指出的是,元組可以作爲 dict 的 key,但列表不能作爲元組的 key。這是由於 dict 要求 key 必須是不可變類型,但列表是可變類型,因此列表不能作爲元組的 key。

在使用 dict() 函數創建字典時,可以傳入多個列表或元組參數作爲 key-value 對,每個列表或元組將被當成一個 key-value 對,因此這些列表或元組都只能包含兩個元素。例如如下代碼:

  vegetables = [('celery', 1.58), ('brocoli', 1.29), ('lettuce', 2.19)]  # 創建包含3組key-value對的字典  dict3 = dict(vegetables)  print(dict3) # {'celery': 1.58, 'brocoli': 1.29, 'lettuce': 2.19}  cars = [['BMW', 8.5], ['BENS', 8.3], ['AUDI', 7.9]]  # 創建包含3組key-value對的字典  dict4 = dict(cars)  print(dict4) # {'BMW': 8.5, 'BENS': 8.3, 'AUDI': 7.9}

如果不爲 dict() 函數傳入任何參數,則代表創建一個空的字典。例如如下代碼:

  # 創建空的字典  dict5 = dict()  print(dict5) # {}

還可通過爲 dict 指定關鍵字參數創建字典,此時字典的 key 不允許使用表達式。例如如下代碼:

  # 使用關鍵字參數來創建字典  dict6 = dict(spinach = 1.39, cabbage = 2.59)  print(dict6) # {'spinach': 1.39, 'cabbage': 2.59}

上面粗體字代碼在創建字典時,其 key 直接寫 spinach、cabbage,不需要將它們放在引號中。

字典的基本用法

對於初學者而言,應牢記字典包含多個 key-value 對,而 key 是字典的關鍵數據,因此程序對字典的操作都是基於 key 的。基本操作如下:

通過 key 訪問 value 。
    通過 key 添加 key-value 對。
    通過 key 刪除 key-value 對。
    通過 key 修改 key-value 對。
    通過 key 判斷指定 key-value 對是否存在。
    通過 key 訪問 value 使用的也是方括號語法,就像前面介紹的列表和元組一樣,只是此時在方括號中放的是 key,而不是列表或元組中的索引。
如下代碼示範了通過 key 訪問 value:

  scores = {'語文': 89}  # 通過key訪問value  print(scores['語文'])

如果要爲 dict 添加 key-value 對,只需爲不存在的 key 賦值即可:

  # 對不存在的key賦值,就是增加key-value對  scores['數學'] = 93  scores[92] = 5.7  print(scores) # {'語文': 89, '數學': 93, 92: 5.7}

如果要刪除宇典中的 key-value 對,則可使用 del 語句。例如如下代碼:

  # 使用del語句刪除key-value對  del scores['語文']  del scores['數學']  print(scores) # {92: 5.7}

如果對 dict 中存在的 key-value 對賦值,新賦的 value 就會覆蓋原有的 value,這樣即可改變 dict 中的 key-value 對。例如如下代碼:

  cars = {'BMW': 8.5, 'BENS': 8.3, 'AUDI': 7.9}  # 對存在的key-value對賦值,改變key-value對  cars['BENS'] = 4.3  cars['AUDI'] = 3.8  print(cars) # {'BMW': 8.5, 'BENS': 4.3, 'AUDI': 3.8}

如果要判斷字典是否包含指定的 key,則可以使用 in 或 not in 運算符。需要指出的是,對於 dict 而言,in 或 not in 運算符都是基於 key 來判斷的。例如如下代碼:

  # 判斷cars是否包含名爲'AUDI'的key  print('AUDI' in cars) # True  # 判斷cars是否包含名爲'PORSCHE'的key  print('PORSCHE' in cars) # False  print('LAMBORGHINI' not in cars) # True

通過上面介紹可以看出,字典的 key 是它的關鍵。換個角度來看,字典的 key 就相當於它的索引,只不過這些索引不一定是整數類型,字典的 key 可以是任意不可變類型。

可以這樣說,字典相當於索引是任意不可變類型的列表:而列表則相當於 key 只能是整數的字典。因此,如果程序中要使用的字典的 key 都是整數類型,則可考慮能否換成列表。

此外,還有一點需要指出,列表的索引總是從 0 開始、連續增大的;但字典的索引即使是整數類型,也不需要從 0 開始,而且不需要連續。因此,列表不允許對不存在的索引賦值:但字典則允許直接對不存在的 key 賦值,這樣就會爲字典增加一個 key-value 對。

列表不允許對不存在的索引賦值,但字典則允許直接對不存在的 key 賦值。

字典的常用方法

字典由 dict 類代表,因此我們同樣可使用 dir(dict) 來查看該類包含哪些方法。在交互式解釋器中輸入 dir(dict) 命令,將看到如下輸出結果:

>>> dir(dict)
['clear', 'copy', 'fromkeys', 'get', 'items', 'keys', 'pop', 'popitem', 'setdefault', 'update', 'values'] >>>

下面介紹 dict 的一些方法。

clear()方法

clear() 用於清空字典中所有的 key-value 對,對一個字典執行 clear() 方法之後,該字典就會變成一個空字典。例如如下代碼:

  cars = {'BMW': 8.5, 'BENS': 8.3, 'AUDI': 7.9}  print(cars) # {'BMW': 8.5, 'BENS': 8.3, 'AUDI': 7.9}  # 清空cars所有key-value對  cars.clear()  print(cars) # {}

get()方法

get() 方法其實就是根據 key 來獲取 value,它相當於方括號語法的增強版,當使用方括號語法訪問並不存在的 key 時,字典會引發 KeyError 錯誤;但如果使用 get() 方法訪問不存在的 key,該方法會簡單地返回 None,不會導致錯誤。例如如下代碼:

  cars = {'BMW': 8.5, 'BENS': 8.3, 'AUDI': 7.9}  # 獲取'BMW'對應的value  print(cars.get('BMW')) # 8.5  print(cars.get('PORSCHE')) # None  print(cars['PORSCHE']) # KeyError

update()方法

update() 方法可使用一個字典所包含的 key-value 對來更新己有的字典。在執行 update() 方法時,如果被更新的字典中己包含對應的 key-value 對,那麼原 value 會被覆蓋;如果被更新的字典中不包含對應的 key-value 對,則該 key-value 對被添加進去。例如如下代碼:

  cars = {'BMW': 8.5, 'BENS': 8.3, 'AUDI': 7.9}  cars.update({'BMW':4.5, 'PORSCHE': 9.3})  print(cars)

從上面的執行過程可以看出,由於被更新的 dict 中己包含 key 爲“AUDI”的 key-value 對,因此更新時該 key-value 對的 value 將被改寫;但如果被更新的 dict 中不包含 key 爲“PORSCHE”的 key-value 對,那麼更新時就會爲原字典增加一個 key-value 對。

items()、keys()、values()

items()、keys()、values() 分別用於獲取字典中的所有 key-value 對、所有 key、所有 value。這三個方法依次返回 dict_items、dict_keys 和 dict_values 對象,Python 不希望用戶直接操作這幾個方法,但可通過 list() 函數把它們轉換成列表。如下代碼示範了這三個方法的用法:

  cars = {'BMW': 8.5, 'BENS': 8.3, 'AUDI': 7.9}  # 獲取字典所有的key-value對,返回一個dict_items對象  ims = cars.items()  print(type(ims)) # <class 'dict_items'>  # 將dict_items轉換成列表  print(list(ims)) # [('BMW', 8.5), ('BENS', 8.3), ('AUDI', 7.9)]  # 訪問第2個key-value對  print(list(ims)[1]) # ('BENS', 8.3)  # 獲取字典所有的key,返回一個dict_keys對象  kys = cars.keys()  print(type(kys)) # <class 'dict_keys'>  # 將dict_keys轉換成列表  print(list(kys)) # ['BMW', 'BENS', 'AUDI']  # 訪問第2個key  print(list(kys)[1]) # 'BENS'  # 獲取字典所有的value,返回一個dict_values對象  vals = cars.values()  # 將dict_values轉換成列表  print(type(vals)) # [8.5, 8.3, 7.9]  # 訪問第2個value  print(list(vals)[1]) # 8.3

從上面代碼可以看出,程序調用字典的 items()、keys()、values() 方法之後,都需要調用 list() 函數將它們轉換爲列表,這樣即可把這三個方法的返回值轉換爲列表。

在 Python 2.x 中,items()、keys()、values() 方法的返回值本來就是列表,完全可以不用 list() 函數進行處理。當然,使用 list() 函數處理也行,列表被處理之後依然是列表。

pop方法

pop() 方法用於獲取指定 key 對應的 value,並刪除這個 key-value 對。如下方法示範了 pop() 方法的用法:

  cars = {'BMW': 8.5, 'BENS': 8.3, 'AUDI': 7.9}  print(cars.pop('AUDI')) # 7.9  print(cars) # {'BMW': 8.5, 'BENS': 8.3}

此程序中,第 2 行代碼將會獲取“AUDI”對應的 value,並刪除該 key-value 對。

popitem()方法

popitem() 方法用於隨機彈出字典中的一個 key-value 對。

此處的隨機其實是假的,正如列表的 pop() 方法總是彈出列表中最後一個元素,實際上字典的 popitem() 其實也是彈出字典中最後一個 key-value 對。由於字典存儲 key-value 對的順序是不可知的,因此開發者感覺字典的 popitem() 方法是“隨機”彈出的,但實際上字典的 popitem() 方法總是彈出底層存儲的最後一個 key-value 對。

如下代碼示範了 popitem() 方法的用法:

  cars = {'AUDI': 7.9, 'BENS': 8.3, 'BMW': 8.5}  print(cars)  # 彈出字典底層存儲的最後一個key-value對  print(cars.popitem()) # ('AUDI', 7.9)  print(cars) # {'BMW': 8.5, 'BENS': 8.3}

由於實際上 popitem 彈出的就是一個元組,因此程序完全可以通過序列解包的方式用兩個變量分別接收 key 和 value。例如如下代碼:

  # 將彈出項的key賦值給k、value賦值給v  k, v = cars.popitem()  print(k, v) # BENS 8.3

setdefault()方法

setdefault() 方法也用於根據 key 來獲取對應 value 的值。但該方法有一個額外的功能,即當程序要獲取的 key 在字典中不存在時,該方法會先爲這個不存在的 key 設置一個默認的 value,然後再返回該 key 對應的 value。

總之,setdefault() 方法總能返回指定 key 對應的 value;如果該 key-value 對存在,則直接返回該 key 對應的 value;如果該 key-value 對不存在,則先爲該 key 設置默認的 value,然後再返回該 key 對應的 value。

如下代碼示範了 setdefault() 方法的用法:

  cars = {'BMW': 8.5, 'BENS': 8.3, 'AUDI': 7.9}  # 設置默認值,該key在dict中不存在,新增key-value對  print(cars.setdefault('PORSCHE', 9.2)) # 9.2  print(cars)  # 設置默認值,該key在dict中存在,不會修改dict內容  print(cars.setdefault('BMW', 3.4)) # 8.5  print(cars)

fromkeys()方法

fromkeys() 方法使用給定的多個 key 創建字典,這些 key 對應的 value 默認都是 None;也可以額外傳入一個參數作爲默認的 value。該方法一般不會使用字典對象調用(沒什麼意義),通常會使用 dict 類直接調用。例如如下代碼:

  # 使用列表創建包含2個key的字典  a_dict = dict.fromkeys(['a', 'b'])  print(a_dict) # {'a': None, 'b': None}  # 使用元組創建包含2個key的字典  b_dict = dict.fromkeys((13, 17))  print(b_dict) # {13: None, 17: None}  # 使用元組創建包含2個key的字典,指定默認的value  c_dict = dict.fromkeys((13, 17), 'good')  print(c_dict) # {13: 'good', 17: 'good'}

使用字典格式化字符串

前面章節介紹過,在格式化字符串時,如果要格式化的字符串模板中包含多個變量,後面就需要按順序給出多個變量,這種方式對於字符串模板中包含少量變量的情形是合適的,但如果字符串模板中包含大量變量,這種按順序提供變量的方式則有些不合適。可改爲在字符串模板中按 key 指定變量,然後通過字典爲字符串模板中的 key 設置值。

例如如下程序:

  # 字符串模板中使用key  temp = '教程是:%(name)s, 價格是:%(price)010.2f, 出版社是:%(publish)s'  book = {'name':'Python基礎教程', 'price': 99, 'publish': 'C語言中文網'}  # 使用字典爲字符串模板中的key傳入值  print(temp % book)  book = {'name':'C語言小白變怪獸', 'price':159, 'publish': 'C語言中文網'}  # 使用字典爲字符串模板中的key傳入值  print(temp % book)

運行上面程序,可以看到如下輸出結果:

教程是:Python基礎教程, 價格是:0000099.00, 出版社是:C語言中文網
教程是:C語言小白變怪獸, 價格是:0000159.00, 出版社是:C語言中文網
 

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