2.常用数据结构之字典
当我们要保存一个人的信息，包括姓名、年龄、体重、单位地址、家庭住址、本人手机号、紧急联系人手机号等信息，之前学过的列表、元组和集合都不是最理想的选择。
person1 = ['王大锤', 55, 60, '科华北路62号', '中同仁路8号', '13122334455', '13800998877'] #列表
person2 = ('王大锤', 55, 60, '科华北路62号', '中同仁路8号', '13122334455', '13800998877') #元组
person3 = {'王大锤', 55, 60, '科华北路62号', '中同仁路8号', '13122334455', '13800998877'} #集合
集合肯定是最不合适的，因为集合有去重特性，如果一个人的年龄和体重相同，那么集合中就会少一项信息；同理，如果这个人的家庭住址和单位地址是相同的，那么集合中又会少一项信息。另一方面，虽然列表和元组可以把一个人的所有信息都保存下来，但是当你想要获取这个人的手机号时，你得先知道他的手机号是列表或元组中的第6个还是第7个元素；当你想获取一个人的家庭住址时，你还得知道家庭住址是列表或元组中的第几项。总之，在遇到上述的场景时，列表、元组、集合都不是最合适的选择，我们还需字典（dictionary）类型，这种数据类型最适合把相关联的信息组装到一起，并且可以帮助我们解决程序中为真实事物建模的问题。
2.1 创建字典
2.1.1 {}字面量语法
在Python中创建字典可以使用{}字面量语法，这一点跟上一讲的集合是一样的。但是字典的{}中的元素是以键值对的形式存在的，每个元素由:分隔的两个值构成，:前面是键，:后面是值，代码如下所示。
xinhua = {
'麓': '山脚下',
'路': '道，往来通行的地方；方面，地区：南～货，外～货；种类：他俩是一～人',
'蕗': '甘草的别名',
'潞': '潞水，水名，即今山西省的浊漳河；潞江，水名，即云南省的怒江'
}
print(xinhua)
person = {
'name': '王大锤', 'age': 55, 'weight': 60, 'office': '科华北路62号',
'home': '中同仁路8号', 'tel': '13122334455', 'econtact': '13800998877'
}
print(person)
用字典来保存一个人的信息远远优于使用列表或元组，因为我们可以用:前面的键来表示条目的含义，而:后面就是这个条目所对应的值。
2.1.2 内置函数dict
# dict函数(构造器)中的每一组参数就是字典中的一组键值对
person = dict(name='王大锤', age=55, weight=60, home='中同仁路8号')
print(person) # {'name': '王大锤', 'age': 55, 'weight': 60, 'home': '中同仁路8号'}
# 可以通过Python内置函数zip压缩两个序列并创建字典
items1 = dict(zip('ABCDE', '12345'))
print(items1) # {'A': '1', 'B': '2', 'C': '3', 'D': '4', 'E': '5'}
items2 = dict(zip('ABCDE', range(1, 10)))
print(items2) # {'A': 1, 'B': 2, 'C': 3, 'D': 4, 'E': 5}
2.1.3 生成式语法
items3 = {x: x ** 3 for x in range(1, 6)}
print(items3) # {1: 1, 2: 8, 3: 27, 4: 64, 5: 125}
想知道字典中一共有多少组键值对，仍然是使用len函数；如果想对字典进行遍历，可以用for循环，但是需要注意，for循环只是对字典的键进行了遍历。
person = {'name': '王大锤', 'age': 55, 'weight': 60, 'office': '科华北路62号'}
print(len(person)) # 4
for key in person:
print(key)
2.2 字典的运算
2.2.1 成员运算
person = {'name': '王大锤', 'age': 55, 'weight': 60, 'office': '科华北路62号' }
# 检查name和tel两个键在不在person字典中
print('name' in person, 'tel' in person) # True False
# 通过age键将person字典中对应的值修改为25
if 'age' in person:
person['age'] = 25
2.2.2 索引运算
# 通过索引操作向person字典中存入新的键值对
person['tel'] = '13122334455'
person['signature'] = '你的男朋友是一个盖世垃圾，他会踏着五彩祥云去迎娶你的闺蜜'
print('name' in person, 'tel' in person) # True True
# 检查person字典中键值对的数量
print(len(person)) # 6
# 对字典的键进行循环并通索引运算获取键对应的值
for key in person:
print(f'{key}: {person[key]}')
2.3 字典的方法
# 字典中的值又是一个字典(嵌套的字典)
students = {
1001: {'name': '狄仁杰', 'sex': False, 'age': 22, 'place': '山西大同'},
1002: {'name': '白元芳', 'sex': False, 'age': 23, 'place': '河北保定'},
1003: {'name': '武则天', 'sex': True, 'age': 20, 'place': '四川广元'}
}
# 使用get方法通过键获取对应的值，如果取不到不会引发KeyError异常而是返回None或设定的默认值
print(students.get(1002)) # {'name': '白元芳', 'sex': False, 'age': 23, 'place': '河北保定'}
print(students.get(1005)) # None
print(students.get(1005, {'name': '无名氏'})) # {'name': '无名氏'}
# 获取字典中所有的键
print(students.keys()) # dict_keys([1001, 1002, 1003])
# 获取字典中所有的值
print(students.values()) # dict_values([{...}, {...}, {...}])
# 获取字典中所有的键值对
print(students.items()) # dict_items([(1001, {...}), (1002, {....}), (1003, {...})])
# 对字典中所有的键值对进行循环遍历
for key, value in students.items():
print(key, '--->', value)
# 使用pop方法通过键删除对应的键值对并返回该值
stu1 = students.pop(1002)
print(stu1) # {'name': '白元芳', 'sex': False, 'age': 23, 'place': '河北保定'}
print(len(students)) # 2
# stu2 = students.pop(1005) # KeyError: 1005
stu2 = students.pop(1005, {})
print(stu2) # {}
# 使用popitem方法删除字典中最后一组键值对并返回对应的二元组
# 如果字典中没有元素，调用该方法将引发KeyError异常
key, value = students.popitem()
print(key, value) # 1003 {'name': '武则天', 'sex': True, 'age': 20, 'place': '四川广元'}
# 如果这个键在字典中存在，setdefault返回原来与这个键对应的值
# 如果这个键在字典中不存在，向字典中添加键值对，返回第二个参数的值，默认为None
result = students.setdefault(1005, {'name': '方启鹤', 'sex': True})
print(result) # {'name': '方启鹤', 'sex': True}
print(students) # {1001: {...}, 1005: {...}}
# 使用update更新字典元素，相同的键会用新值覆盖掉旧值，不同的键会添加到字典中
others = {
1005: {'name': '乔峰', 'sex': False, 'age': 32, 'place': '北京大兴'},
1010: {'name': '王语嫣', 'sex': True, 'age': 19},
1008: {'name': '钟灵', 'sex': True}
}
students.update(others)
print(students) # {1001: {...}, 1005: {...}, 1010: {...}, 1008: {...}}
跟列表一样，从字典中删除元素也可以使用del关键字，在删除元素的时候如果指定的键索引不到对应的值，一样会引发KeyError异常，具体的做法如下所示:
person = {'name': '王大锤', 'age': 25, 'sex': True}
del person['age']
print(person) # {'name': '王大锤', 'sex': True}
2.4 字典的应用
例子1：输入一段话，统计每个英文字母出现的次数。
sentence = input('请输入一段英文: ')
counter = {}
for ch in sentence:
if 'A' <= ch <= 'Z' or 'a' <= ch <= 'z':
counter[ch] = counter.get(ch, 0) + 1 # get() 返回指定键的值，如果键不在字典中返回默认值 None 或者设置的默认值。如果键在字典中就返回对应的值(即使设置了默认值，返回也和默认值无关)
for key, value in counter.items():
print(f'字母{key}出现了{value}次.')
例子2：在一个字典中保存了股票的代码和价格，找出股价大于100元的股票并创建一个新的字典。
stocks = {
'AAPL': 191.88,
'GOOG': 1186.96,
'IBM': 149.24,
'ORCL': 48.44,
'ACN': 166.89,
'FB': 208.09,
'SYMC': 21.29
}
stocks2 = {key: value for key, value in stocks.items() if value > 100}
print(stocks2)
总结
Python程序中的字典以键值对的形式保存数据，再通过键索引对应的值。这是一种非常有利于数据检索的数据类型。！！！注意，字典中的键必须是不可变类型，字典中的值可以是任意类型。
发表于 2024-3-21 10:43
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发表于 2024-3-21 16:32
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