Python必备技巧之字典(Dictionary)详解

Python中的字典由于是对象的集合属于复合数据类型，类似于列表。

定义字典

字典是 Python 对数据结构的实现，通常称为关联数组。字典由键值对的集合组成。每个键值对将键映射到其关联的值。

可以通过将逗号分隔的键值对列表括在花括号 ( {} ) 中来定义字典。冒号 ( : ) 将每个键与其关联的值分开。

d = {
   <key>: <value>,
   <key>: <value>,
     .
     .
     .
   <key>: <value>
}

# 定义一个Team
>>> MLB_team = {
...     'Colorado' : 'Rockies',
...     'Boston'   : 'Red Sox',
...     'Minnesota': 'Twins',
...     'Milwaukee': 'Brewers',
...     'Seattle'  : 'Mariners'
... }

可以使用内置dict()函数构建字典。

d = dict([
   (<key>, <value>),
   (<key>, <value),
     .
     .
     .
   (<key>, <value>)
])

# 定义一个Team
>>> MLB_team = dict([
...     ('Colorado', 'Rockies'),
...     ('Boston', 'Red Sox'),
...     ('Minnesota', 'Twins'),
...     ('Milwaukee', 'Brewers'),
...     ('Seattle', 'Mariners')
... ])
# 另一种定义方式
>>> MLB_team = dict(
...     Colorado='Rockies',
...     Boston='Red Sox',
...     Minnesota='Twins',
...     Milwaukee='Brewers',
...     Seattle='Mariners'
... )

字典内容的显示。

>>> type(MLB_team)
<class 'dict'>

>>> MLB_team
{'Colorado': 'Rockies', 'Boston': 'Red Sox', 'Minnesota': 'Twins',
'Milwaukee': 'Brewers', 'Seattle': 'Mariners'}

字典中的条目按定义的顺序显示，使用索引无法指定访问元素。

>>> MLB_team[1]
Traceback (most recent call last):
 File "<pyshell#13>", line 1, in <module>
   MLB_team[1]
KeyError: 1

字典的访问

通过在方括号[]中指定对应的键，从字典中检索值。

>>> MLB_team['Minnesota']
'Twins'
>>> MLB_team['Colorado']
'Rockies'

检索值不在字典中则抛出异常。

>>> MLB_team['Toronto']
Traceback (most recent call last):
 File "<pyshell#19>", line 1, in <module>
   MLB_team['Toronto']
KeyError: 'Toronto'

现有字典添加数据只需分配新的键和值。

>>> MLB_team['Kansas City'] = 'Royals'
>>> MLB_team
{'Colorado': 'Rockies', 'Boston': 'Red Sox', 'Minnesota': 'Twins',
'Milwaukee': 'Brewers', 'Seattle': 'Mariners', 'Kansas City': 'Royals'}

更新数据，只需为现有键分配一个新值。

>>> MLB_team['Seattle'] = 'Seahawks'
>>> MLB_team
{'Colorado': 'Rockies', 'Boston': 'Red Sox', 'Minnesota': 'Twins',
'Milwaukee': 'Brewers', 'Seattle': 'Seahawks', 'Kansas City': 'Royals'}

删除数据，使用 del 指定要删除的键。

>>> del MLB_team['Seattle']
>>> MLB_team
{'Colorado': 'Rockies', 'Boston': 'Red Sox', 'Minnesota': 'Twins',
'Milwaukee': 'Brewers', 'Kansas City': 'Royals'}

字典键与列表索引

经常遇见的一些错误做法。

>>> MLB_team['Toronto']
Traceback (most recent call last):
 File "<pyshell#8>", line 1, in <module>
   MLB_team['Toronto']
KeyError: 'Toronto'

>>> MLB_team[1]
Traceback (most recent call last):
 File "<pyshell#9>", line 1, in <module>
   MLB_team[1]
KeyError: 1

# 数字作为键值使用
>>> d = {0: 'a', 1: 'b', 2: 'c', 3: 'd'}
>>> d
{0: 'a', 1: 'b', 2: 'c', 3: 'd'}
>>> d[0]
'a'
>>> d[2]
'c'

不能将字典视为列表。

>>> type(d)
<class 'dict'>

>>> d[-1]
Traceback (most recent call last):
 File "<pyshell#30>", line 1, in <module>
   d[-1]
KeyError: -1

>>> d[0:2]
Traceback (most recent call last):
 File "<pyshell#31>", line 1, in <module>
   d[0:2]
TypeError: unhashable type: 'slice'

>>> d.append('e')
Traceback (most recent call last):
 File "<pyshell#32>", line 1, in <module>
   d.append('e')
AttributeError: 'dict' object has no attribute 'append'

增量构建字典

创建新的空字典，然后通过一次添加一个新的键和值构建。

>>> person = {}
>>> type(person)
<class 'dict'>

>>> person['fname'] = 'Joe'
>>> person['lname'] = 'Fonebone'
>>> person['age'] = 51
>>> person['spouse'] = 'Edna'
>>> person['children'] = ['Ralph', 'Betty', 'Joey']
>>> person['pets'] = {'dog': 'Fido', 'cat': 'Sox'}

# 创建和访问字典
>>> person
{'fname': 'Joe', 'lname': 'Fonebone', 'age': 51, 'spouse': 'Edna',
'children': ['Ralph', 'Betty', 'Joey'], 'pets': {'dog': 'Fido', 'cat': 'Sox'}}
>>> person['fname']
'Joe'
>>> person['age']
51
>>> person['children']
['Ralph', 'Betty', 'Joey']

# 检索字典数据
>>> person['children'][-1]
'Joey'
>>> person['pets']['cat']
'Sox'

构建的字典中数据类型没有明确的限制。

>>> foo = {42: 'aaa', 2.78: 'bbb', True: 'ccc'}
>>> foo
{42: 'aaa', 2.78: 'bbb', True: 'ccc'}
>>> foo[42]
'aaa'
>>> foo[2.78]
'bbb'
>>> foo[True]
'ccc'

字典键的限制

几乎任何类型的值都可以用作 Python 中的字典键。

>>> foo = {42: 'aaa', 2.78: 'bbb', True: 'ccc'}
>>> foo
{42: 'aaa', 2.78: 'bbb', True: 'ccc'}

# 可以使用类型和函数等内置对象
>>> d = {int: 1, float: 2, bool: 3}
>>> d
{<class 'int'>: 1, <class 'float'>: 2, <class 'bool'>: 3}
>>> d[float]
2
>>> d = {bin: 1, hex: 2, oct: 3}
>>> d[oct]
3

同一字典内重复的键无法添加，如果添加则对原键的值进行替换。

>>> MLB_team = {
...     'Colorado' : 'Rockies',
...     'Boston'   : 'Red Sox',
...     'Minnesota': 'Twins',
...     'Milwaukee': 'Brewers',
...     'Seattle'  : 'Mariners'
... }

>>> MLB_team['Minnesota'] = 'Timberwolves'
>>> MLB_team
{'Colorado': 'Rockies', 'Boston': 'Red Sox', 'Minnesota': 'Timberwolves',
'Milwaukee': 'Brewers', 'Seattle': 'Mariners'}

元组也可以是字典键，因为元组是不可变的。

>>> d = {(1, 1): 'a', (1, 2): 'b', (2, 1): 'c', (2, 2): 'd'}
>>> d[(1,1)]
'a'
>>> d[(2,1)]
'c'

字典值的限制

字典的中的值是没有任何限制的。

>>> d = {0: 'a', 1: 'a', 2: 'a', 3: 'a'}
>>> d
{0: 'a', 1: 'a', 2: 'a', 3: 'a'}
>>> d[0] == d[1] == d[2]
True

运算符和内置函数

in and not in运算符返回True or False。

>>> MLB_team = {
...     'Colorado' : 'Rockies',
...     'Boston'   : 'Red Sox',
...     'Minnesota': 'Twins',
...     'Milwaukee': 'Brewers',
...     'Seattle'  : 'Mariners'
... }

>>> 'Milwaukee' in MLB_team
True
>>> 'Toronto' in MLB_team
False
>>> 'Toronto' not in MLB_team
True

也可以与短路评估一起使用。

>>> MLB_team['Toronto']
Traceback (most recent call last):
 File "<pyshell#2>", line 1, in <module>
   MLB_team['Toronto']
KeyError: 'Toronto'

>>> 'Toronto' in MLB_team and MLB_team['Toronto']
False

内置字典方法

与字符串和列表一样字典上也是有调用内置方法。

# d.clear() 清空字典数据
>>> d = {'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}
>>> d
{'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}
>>> d.clear()
>>> d
{}

# d.get(<key>[, <default>]) 如果字典中存在键，则返回该键的值
>>> d = {'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}
>>> print(d.get('b'))
20
>>> print(d.get('z'))
None
# <key>未找到并且<default>指定了可选参数
>>> print(d.get('z', -1))
-1

# d.items() 返回字典中的键值对列表
>>> d = {'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}
>>> d
{'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}
>>> list(d.items())
[('a', 10), ('b', 20), ('c', 30)]
>>> list(d.items())[1][0]
'b'
>>> list(d.items())[1][1]
20

# d.keys() 返回字典中的键列表
>>> d = {'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}
>>> d
{'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}
>>> list(d.keys())
['a', 'b', 'c']

# d.values() 返回字典中的值列表
>>> d = {'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}
>>> d
{'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}
>>> list(d.values())
[10, 20, 30]

# d.pop(<key>[, <default>]) 从字典中删除一个键，如果存在并返回它的值
>>> d = {'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}
>>> d.pop('b')
20
>>> d
{'a': 10, 'c': 30}
# 如果不存在则引发异常
>>> d = {'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}
>>> d.pop('z')
Traceback (most recent call last):
 File "<pyshell#4>", line 1, in <module>
   d.pop('z')
KeyError: 'z'
# 如果指定默认参数<default>则返回该值
>>> d = {'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}
>>> d.pop('z', -1)
-1
>>> d
{'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}

# d.popitem() 从字典中删除键值对
>>> d = {'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}
>>> d.popitem()
('c', 30)
>>> d
{'a': 10, 'b': 20}
>>> d.popitem()
('b', 20)
>>> d
{'a': 10}
# d为空会引发异常
>>> d = {}
>>> d.popitem()
Traceback (most recent call last):
 File "<pyshell#11>", line 1, in <module>
   d.popitem()
KeyError: 'popitem(): dictionary is empty'

# d.update(<obj>) 将字典与另一个字典或可迭代的键值对合并
# (被替换键值).update(替换键值)
>>> d1 = {'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}
>>> d2 = {'b': 200, 'd': 400}
>>> d1.update(d2)
>>> d1
{'a': 10, 'b': 200, 'c': 30, 'd': 400}
# 使用元组更新
>>> d1 = {'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}
>>> d1.update([('b', 200), ('d', 400)])
>>> d1
{'a': 10, 'b': 200, 'c': 30, 'd': 400}
# 指定关键字参数
>>> d1 = {'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}
>>> d1.update(b=200, d=400)
>>> d1
{'a': 10, 'b': 200, 'c': 30, 'd': 400}

来源：https://blog.csdn.net/qq_20288327/article/details/123706867