Chapter 13 Python数据容器：字典

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前言

在 Python 中，数据容器是组织和管理数据的重要工具，字典作为其中一种基本的数据结构，具有独特的特性和广泛的应用。本章详细介绍了字典的定义、常用操作以及遍历方法。

本篇文章参考：黑马程序员

一、字典的定义

Python中字典和生活中字典十分相像：

• 生活中的字典可以按【字】找出对应的【含义】
• Python中的字典：可以按【Key】找出对应的【Value】

①基本语法：
字典使用花括号“{}”，且使用逗号隔开各个元素，存储的元素是一个个键值对，每一个键值对包含Key和Value（用冒号分隔），键值对之间使用逗号分隔。

• 定义字面量：
  {key:value,key:value,key:value,……,key:value}
• 定义变量：
  变量名称 = {key:value,key:value,key:value,……,key:value}
• 定义空字典：
  方式一：变量名称 = {}
  方式二：变量名称 = dict()

②特点：

• 可容纳多个数据
• 每一份数据是key:value键值对
• Key和Value可以是任意类型的数据（key不可为字典）
• Key不可重复，重复会对原有数据覆盖
• 可修改（增加、删除或更新元素等）
• 支持for循环，不支持while循环
• 不可以使用下标索引

# 定义字典
my_dict1={"小明":90,"小美":95,"小空":89,"小散":79}

# 定义空字典
my_dict2={}
my_dict3=dict()
print(f"字典1的内容为{my_dict1}，类型为{type(my_dict1)}")
print(f"字典2的内容为{my_dict2}，类型为{type(my_dict2)}")
print(f"字典3的内容为{my_dict3}，类型为{type(my_dict3)}")

输出结果：
字典1的内容为{‘小明’: 90, ‘小美’: 95, ‘小空’: 89, ‘小散’: 79}，类型为<class ‘dict’>
字典2的内容为{}，类型为<class ‘dict’>
字典3的内容为{}，类型为<class ‘dict’>

# Key不可重复，重复会对原有数据覆盖
my_dict={"小明":90,"小明":79,"小美":95,"小空":89}
print(f"重复key的字典的内容为{my_dict}，类型为{type(my_dict)}")

输出结果：
重复key的字典的内容为{‘小明’: 79, ‘小美’: 95, ‘小空’: 89}，类型为<class ‘dict’>

Python的字典是基于哈希表（hash table）实现的。字典中的每个键都通过一个哈希函数计算出一个哈希值，这个哈希值决定了键在内存中的存储位置。由于哈希值的计算和存储顺序不是固定的，因此字典的键是无序的。在Python 3.6及以后的版本中，插入字典的顺序会被保留，但无序的特性仍然是其基本性质，因此字典不支持下标索引，我们通常使用键访问字典中的值。

# 从字典中基于key取得value
my_dict={"小明":90,"小美":95,"小空":89,"小散":79}
score=my_dict["小明"]
print(f"小明的考试成绩为{score}")

输出结果：
小明的考试成绩为90

字典的嵌套：

# 字典的嵌套
stu_score_dict={
    "小明":{
        "语文":77,
        "数学":89,
        "英语":65
    },"小美":{
        "语文":89,
        "数学":78,
        "英语":98
    },"小空":{
        "语文":58,
        "数学":97,
        "英语":86
    }
}
print(f"学生成绩信息为{stu_score_dict}")

# 从嵌套的字典中获取数据
score=stu_score_dict["小明"]["语文"]
print(f"小明的语文成绩为{score}")

输出结果：
学生成绩信息为{‘小明’: {‘语文’: 77, ‘数学’: 89, ‘英语’: 65}, ‘小美’: {‘语文’: 89, ‘数学’: 78, ‘英语’: 98}, ‘小空’: {‘语文’: 58, ‘数学’: 97, ‘英语’: 86}}
小明的语文成绩为77

二、字典的常用操作（方法）

字典的常用方法：

①添加元素：
语法：字典[Key] = Value

# 添加新元素
my_dict={"小明":90,"小美":95,"小空":89,"小散":79}
my_dict["小离"]=100
print(f"字典新增元素后，结果为{my_dict}")

输出结果：
字典新增元素后，结果为{‘小明’: 90, ‘小美’: 95, ‘小空’: 89, ‘小散’: 79, ‘小离’: 100}

②更新元素：
语法：字典[Key] = Value

# 更新元素
my_dict={"小明":90,"小美":95,"小空":89,"小散":79}
my_dict["小明"]=33
print(f"字典更新元素后，结果为{my_dict}")

输出结果：
字典更新元素后，结果为{‘小明’: 33, ‘小美’: 95, ‘小空’: 89, ‘小散’: 79}

③删除元素：
语法：字典.pop(Key)

#删除元素
my_dict={"小明":90,"小美":95,"小空":89,"小散":79}
score=my_dict.pop("小明")
print(f"字典删除一个元素后，结果为{my_dict}，小明的成绩为{score}")

输出结果：
字典删除一个元素后，结果为{‘小美’: 95, ‘小空’: 89, ‘小散’: 79}，小明的成绩为90

使用 pop() 方法删除字典中的元素时，它会返回被删除的值。

④清空字典：
语法：字典.clear()

my_dict={"小明":90,"小美":95,"小空":89,"小散":79}
my_dict.clear()
print(f"字典被清空后，结果为{my_dict}")

输出结果：
字典被清空后，结果为{}

⑤获取字典中全部的key：
语法：字典.keys()

my_dict={"小明":90,"小美":95,"小空":89,"小散":79}
keys=my_dict.keys()
print(f"字典的全部key为{keys}")

输出结果：
字典的全部key为dict_keys([‘小明’, ‘小美’, ‘小空’, ‘小散’])

⑥统计字典内的全部元素（键值对）数量:
统计集合内有多少元素，得到一个整数结果。
语法：len(字典)

my_dict={"小明":90,"小美":95,"小空":89,"小散":79}
num=len(my_dict)
print(f"字典的元素数量：{num}")

输出结果：
字典的元素数量：4

三、字典的遍历

字典不支持下标索引，所以不可使用while循环遍历，但是支持使用for循环遍历。
for循坏遍历:
方式一：
通过获取全部的key来完成遍历
语法：for key in 字典.keys()

# 方式一：通过获取全部的key来完成遍历
for key1 in my_dict.keys():
     print(f"字典的key：{key1}")
     print(f"字典的value：{my_dict[key1]}")

输出结果：
字典的key：小明
字典的value：90
字典的key：小美
字典的value：95
字典的key：小空
字典的value：89

方式二：
直接对字典进行for循坏，每一次循坏都是直接得到key

for key2 in my_dict:
    print(f"字典的key：{key2}")
    print(f"字典的value：{my_dict[key2]}")

输出结果：
字典的key：小明
字典的value：90
字典的key：小美
字典的value：95
字典的key：小空
字典的value：89