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六、 python中的数据类型——字典

六、 python中的数据类型——字典

作者: Davidham3 | 来源:发表于2016-01-23 16:00 被阅读1940次

    字典(dict)

    字典是python内置的一种数据类型,使用键-值(key-value)进行存储,查找速度极快。
    字典,顾名思义,就是通过关键字查询它的含义。python中的字典与之类似,每个键对应一个值,使用键可以其访问对应的值。
    · 字典的特点是使用花括号,键与值之间用冒号隔开,键值对之间用逗号隔开。
    · 键不能重复,值可以重复。
    · 字典内的元素是无序的

    1. 定义字典

    >>> a = {}  #定义一个空字典
    >>> print(type(a))  #打印a的类型
    <class 'dict'>  #a的类型是字典
    >>> b = {'Tom': 20}  #定义一个只含有一个键值对的字典
    >>> c = {'Tom': 20, 'Jack': 19}  #定义一个含有两个键值对的字典
    >>> print(b)  #打印b
    {'Tom': 20}
    >>> print(c)  #打印c
    {'Jack': 19, 'Tom': 20}
    

    定义方法与之前定义列表和元组的方法极为相似,只是将括号改为了花括号。
    我们可以发现,在定义字典c的时候,是'Tom'在前,'Jack'在后,但是打印的时候,却出现了相反的情况,这是因为元素在字典内是无序的。列表和元组都是有序的。
    字典使用了与列表和元组不同的实现方式,在性能上要比列表和元组更快,假设我们要查找一个人的年龄。有两个列表,一个列表储存了所有人的姓名,另一个储存了所有人的年龄。我们首先要在姓名的列表中找到其位置,再通过这个位置,找到年龄列表中对应的值。列表越长,查询速度越慢,时间越长。
    但是如果使用字典,将姓名与年龄链接起来,直接根据姓名查询年龄,速度就会快很多,无论这个字典多大,都能保证速度极快。
    这是因为python中的字典在实现的时候,使用了哈希表,这个东西查找速度极快,在生成字典的过程中,先后顺序不同,因此里面的元素是无序的。

    2. 访问元素

    在字典中,通过使用键访问其对应的值。dict[key]

    >>> name_age = {'Tom': 20, 'Jack': 19}  #定义字典name_age
    >>> print(name_age['Tom'])  #打印字典name_age中'Tom'的值
    20
    >>> print(name_age['Jack'])  #打印字典name_age中'Jack'的值
    19
    

    在列表和元组中访问元素是通过索引的方式,在字典中是通过使用键访问,两者的相同之处都是使用“对象+中括号”,在上例中,name_age是字典名,在其后加上中括号与键名,即代表了在该字典中,此键对应的值。
    如果你访问的键在字典中不存在,就会报错,类似下面的例子

    >>> a = {}  #定义字典a
    >>> print(a['Tom'])  #打印字典a中的'Tom'的值
    Traceback (most recent call last):
      File "<pyshell#27>", line 1, in <module>
        print(a['Tom'])
    KeyError: 'Tom'
    

    我们要访问a中'Tom'的值,但是a中并不存在'Tom',因此出现了KeyError: 'Tom'。
    因此在访问字典内的元素时,有两种方法可以判断键是否在字典中。

    1. in
      与前面列表和元组的例子类似,in也适用于字典,不过只能判断键在不在字典内,不能判断值是否在字典内。
    >>> a = {'Jack': 20, 'Tom': 19}  #定义字典
    >>> print('Jack' in a)
    True  #'Jack' in a为真
    >>> print('David' in a)
    False  #'David' in a为假
    
    1. get方法
      字典内置了get方法。dict.get(key, value),如果字典内存在key,返回key对应的值,如果不存在,返回value,没有指定value的时候,返回None
    >>> a = {'Jack': 20, 'Tom': 19}
    >>> print(a.get('Jack'))
    20
    >>> print(a.get('David'))
    None
    >>> print(a.get('David',2))
    2
    >>> print(a)
    {'Jack': 20, 'Tom': 19}
    

    3.添加元素

    1. 在字典中添加元素可以使用键加入。dict[key] = value
    >>> a = {}  #定义一个空字典
    >>> a['Tom'] = 19  #加入'Tom',赋值为19
    >>> a['Jack'] = 20  #加入'Jack',赋值为20
    >>> print(a)  #打印字典a
    {'Jack': 20, 'Tom': 19}
    

    我们知道,字典中的键是唯一的,因此如果使用该方法对同一个键赋值多次,只会取最后一次赋值的结果。如下面这个例子

    >>> a = {'Jack': 20, 'Tom': 19}  #定义字典
    >>> a['David'] = 20  #在字典中加入'David'并赋值为20
    >>> print(a['David'])  #打印字典中'David'的值
    20
    >>> a['David'] = 21  #将字典中的'David'赋值为21
    >>> print(a['David'])  #打印字典中'David'的值
    21
    >>> print(a)  #打印字典a
    {'David': 21, 'Jack': 20, 'Tom': 19}
    
    1. dict.setdefault(key,value)
      字典内置了setdefault()方法,如果key存在,返回其对应的值,如果不存在,将key与value组成键值对,加入到字典中,并返回value
    >>> my_dict = {'Juicy': 12, 'Tom': 20}  #定义字典
    >>> my_dict.setdefault('Tom', 'd')  #使用setdefault设置'Tom'的值
    20
    >>> my_dict.setdefault('Jack', 19)  #使用setdefault设置'Jack'的值
    19
    >>> print(my_dict)
    {'Juicy': 12, 'Jack': 19, 'Tom': 20}
    

    因为my_dict中存在'Tom',所以setdefault('Tom', 'd')返回了'Tom'的值,并且不对其进行赋值。
    因为my_dict中不存在'Jack',所以setdefault('Jack' ,19)返回了19,并且将'Jack'的值赋为了19,存入了字典中。

    4. 删除元素

    删除字典中的键值对,使用dict.pop(key)方法,对应的value也会一并删除。

    >>> my_dict = {'Juicy': 12, 'Tom': 20}  #定义字典
    >>> my_dict.pop('Tom')  #删除my_dict中'Tom'及其值
    20
    >>> my_dict.pop('David')  #删除my_dict中'David'及其值
    Traceback (most recent call last):
      File "<pyshell#46>", line 1, in <module>
        my_dict.pop('David')
    KeyError: 'David'  #报错,因为字典中不存在'David'这个键
    >>> print(my_dict)  #打印字典
    {'Juicy': 12}
    

    当要删除的键不存在的时候,也会报错。

    5.其他方法

    1. 复制一个字典dict.copy()
    >>> my_dict1 = {'Juicy': 12, 'Tom': 20}  #定义字典my_dict1
    >>> my_dict2 = my_dict1.copy()  #使用copy()进行复制
    >>> print(my_dict2)  #打印复制后的新字典
    {'Juicy': 12, 'Tom': 20}
    
    1. 查看所有的键dict.keys()
    >>> my_dict = {'Jack': 19, 'Juicy': 12, 'Tom': 20}  #定义字典
    >>> print(my_dict.keys())  #打印my_dict中所有的键
    dict_keys(['Tom', 'Juicy', 'Jack'])
    >>> print(type(my_dict.keys()))  #打印其类型
    <class 'dict_keys'>
    

    我们可以发现,使用dict.keys()即可得到dict这个字典中所有的键,得到的类型,就是上面写的'dict_keys',这种类型比较奇葩,不能灵活的操作,像索引一类的都不能使用。

    >>> my_dict.keys()[0]
    Traceback (most recent call last):
      File "<pyshell#53>", line 1, in <module>
        my_dict.keys()[0]
    TypeError: 'dict_keys' object does not support indexing
    

    不支持索引
    所以我们在使用的时候,可以将其转换成为列表

    >>> b = list(my_dict.keys())  #在外面加一个list(),对其强制类型转换,赋给b
    >>> print(b)  #打印b
    ['Tom', 'Juicy', 'Jack']
    

    就可以得到所有的键组成的一个列表了,这样就方便操作了。

    1. 查看所有的值dict.values()
      dict.keys()类似
    >>> my_dict = {'Jack': 19, 'Juicy': 12, 'Tom': 20}  #定义字典
    >>> print(my_dict.values())  #打印字典所有的值
    dict_values([20, 12, 19])
    print(list(my_dict.values()))  #打印强制类型转换为列表的字典所有的值
    [12, 19, 20]
    
    1. 清空字典dict.clear()
      字典提供了一个叫做clear()的方法,用来清除字典内部所有的键值对。
    >>> my_dict = {'Jack': 19, 'Juicy': 12, 'Tom': 20}  #定义字典
    >>> my_dict.clear()  #清除my_dict内所有元素
    >>> print(my_dict)  #打印字典
    {}
    

    5.查看字典内键值对的个数len()
    函数len()对字典也适用。

    >>> my_dict = {'Jack': 19, 'Juicy': 12, 'Tom': 20}  #定义字典my_dict
    >>> print(len(my_dict))  打印my_dict中元素的个数
    3
    

    更多关于字典的信息,可以使用help(dict)查看

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