字典的定义

字典(dict)是较常用的数据类型，使用键值对的方式存储数据。键(key)必须是不可变对象且不能重复，通常用字符串作key；值(value)则不限类型。字典的底层结构是散列表(hash table)，可以快速查key得value，是一种以空间换时间的数据结构。

字典的优点是查找和添加数据的速度快，不会随着键的数量增加而变慢；缺点是耗费内存。

列表的缺点是查找和插入数据的速度随着元素数量增加而变慢；优点是节省内存。

另外需要注意的是python 3.6改写了字典的内部算法，因此在3.6及更高版本的python中字典是有序的，顺序是元素添加的顺序。python3.6以前的版本字典是无序的。以下是验证示例代码：

d= dict()
d["name"] = "Mike"
d["age"] = 20
d["money"] = 8000
d["height"] = 180
for key, value in d.items():
    print(key, value)
#可多次运行上述代码验证，每次打印的顺序都和字典内容添加顺序一致，说明是有序的。

s= {"Mike",20,8000,180}
for i in s:
    print(i)
#可多次运行上述代码验证，每次打印的顺序都不一样，说明是无序的。

字典的创建

• 空字典，一对花括号。

d={}
print(type(d))

out:
<class 'dict'>

• 一对键值对的字典，用冒号隔开键值对、花括号将其包围。

d = {'name':'Mike'}
print(type(t))

out:
<class 'dict'>

• 多对键值对的字典，用花括号将多对键值对包围，键值对之间用逗号隔开。

d = {"name": "Mike", "age": 20, "money": 8000, "height": 180}
print(type(d))

out:
<class 'dict'>

• 其他类型转换成字典。

key = ('name', 'age', 'money', 'height')
value = ("Mike", 20, 8000, 180)
d = dict(zip(key, value))  # 将2个列表或元组合并成字典的最常用的方法，要熟记
print(d)

list1=[('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)]
dict2 = dict(list1)
print(dict2)  # 嵌套列表或元组，每个元素都是2个子元素，可转成字典，不如zip方法方便

out:
{'name': 'Mike', 'age': 20, 'money': 8000, 'height': 180}
{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

• 字典推导式，字典推导式虽然有，实际用的很少，在此不再赘述。建字典最常用的dict(zip(key,value))方法要熟练掌握。
• 创建有键无值的字典或键不同值相同的字典。

key = ('name', 'age', 'money', 'height')
dict1 = dict.fromkeys(key)  # 有键无值
print(dict1)
dict2 = dict.fromkeys(key, 0)  # 键不同值相同
print(dict2)

out:
{'name': None, 'age': None, 'money': None, 'height': None}
{'name': 0, 'age': 0, 'money': 0, 'height': 0}

字典的访问

• 通过方括号访问键取值。若访问不存在的键会报错。

dict1 = {"name": "Mike", "age": 20, "money": 8000, "height": 180}
print(dict1["money"])
# print(dict['country'])  异常TypeError: 'type' object is not subscriptable

out:
8000

• 用get方法访问键取值。可预设默认值，若键不存在，则返回默认值，不添加键值对；键存在则返回原值。

dict1 = {"name": "Mike", "age": 20, "money": 8000, "height": 180}
print(dict1.get('name'))
print(dict1.get('country', 'USA'))
print(dict1)  # get方法不会添加键值对
dict1['country'] = 'UK'
print(dict1.get('country', 'USA'))

out:
Mike
USA
{'name': 'Mike', 'age': 20, 'money': 8000, 'height': 180}
UK

• 用setdefault方法访问键取值。可预设默认值，若键不存在，则返回默认值，会添加键值对；键存在则返回原值。

dict1 = {"name": "Mike", "age": 20, "money": 8000, "height": 180}
print(dict1.setdefault('name', 'George'))
print(dict1)
print(dict1.setdefault('country', 'USA'))
print(dict1)

out:
Mike
{'name': 'Mike', 'age': 20, 'money': 8000, 'height': 180}
USA
{'name': 'Mike', 'age': 20, 'money': 8000, 'height': 180, 'country': 'USA'}

字典的增加与修改

• 通过方括号直接添加或修改键值对。

dict1 = {"name": "Mike", "age": 20, "money": 8000, "height": 180}
dict1['coutry'] = 'USA'  # 字典无此键时表示添加键值对
dict1['age'] = 21  # 字典有此键时表示修改值
print(dict1)

out:
{'name': 'Mike', 'age': 21, 'money': 8000, 'height': 180, 'coutry': 'USA'}

• 通过update方法添加或修改键值对。

dict1 = {"name": "Mike", "age": 20, "money": 8000, "height": 180}
dict1.update({'country': 'USA'})  # 字典无此键时表示添加键值对
dict1.update({'age': 21})  # 字典有此键时表示修改值
print(dict1)

out:
{'name': 'Mike', 'age': 21, 'money': 8000, 'height': 180, 'country': 'USA'}

字典的删除

• del：根据key删除元素，也可以直接删除字典本身。

dict1 = {"name": "Mike", "age": 20, "money": 8000, "height": 180}
del dict1['money']
print(dict1)
del dict1

out:
{'name': 'Mike', 'age': 20, 'height': 180}

• pop方法：删除指定键，返回值；若指定的键不存在会报错。

dict1 = {"name": "Mike", "age": 20, "money": 8000, "height": 180}
print(dict1.pop('money'))
print(dict1)

out:
8000
{'name': 'Mike', 'age': 20, 'height': 180}

• popitem方法：随机删除一项键值对并返回该键值对。

dict1 = {"name": "Mike", "age": 20, "money": 8000, "height": 180}
print(dict1.popitem())
print(dict1)

out:
('height', 180)
{'name': 'Mike', 'age': 20, 'money': 8000}

• clear方法：清空字典内容，保留字典本身，在循环体中需要清空字典时优先用这个方法，而不要新建字典，因为新建的开销相对较大。

dict1 = {"name": "Mike", "age": 20, "money": 8000, "height": 180}
dict1.clear()
print(dict1)

out:
{}

字典的查询

• 对字典的key做in运算。

dict1 = {"name": "Mike", "age": 20, "money": 8000, "height": 180}
print('name' in dict1)
print('Mike' in dict1)

out:
True
False

• 对字典的值做in运算。

dict1 = {"name": "Mike", "age": 20, "money": 8000, "height": 180}
print('name' in dict1.values())
print('Mike' in dict1.values())

out:
False
True

字典的内置方法

字典的内置方法非常丰富，除了上面说过的fromkeys、get、setdefault、update、pop、popitem、clear，还有一些序列通用方法len、copy，字典专属方法items()、keys()、values()。

• len，返回字典的元素长度。
• copy，建立字典的副本，内容一致，id不同。(注意：嵌套结构要用deepcopy)。

以下是案例：

dict1 = {"name": "Mike", "age": 20, "money": 8000, "height": 180}
print(len(dict1))
dict2 = dict1.copy()
print(id(dict1), id(dict2))

out:
4
2721528676224 2721528676288

• items，同时返回字典的键值对。

dict1 = {"name": "Mike", "age": 20, "money": 8000, "height": 180}
for key, value in dict1.items():
    print(key, value, end='\t')

out:
name Mike	age 20	money 8000	height 180

• keys，返回字典的键。

dict1 = {"name": "Mike", "age": 20, "money": 8000, "height": 180}
for key in dict1.keys():
    print(key, dict1[key], end='\t')

out:
name Mike	age 20	money 8000	height 180

• values，返回字典的值。案例请查看前面的"字典的查询-对字典的值做in运算"

字典的嵌套结构

字典的键是不可变对象，不要用嵌套结构。字典的值是可变对象，可以是任意嵌套结构。

key = [i for i in range(5)]
value = [ (i, j) for i in range(1,5) for j in range(10,15)]
dict1 = dict(zip(key,value))
print(dict1)

out:
{0: (1, 10), 1: (1, 11), 2: (1, 12), 3: (1, 13), 4: (1, 14)}