前言 Preface

md文件备份地址Github-Python-draft-dict

欢迎游览我的GitHub仓库codeforces-cpp

正文

Python dict字典详解

Python 字典（dict）是一种无序的、可变的序列，它的元素以“键值对（key-value）”的形式存储。相对地，列表（list）和元组（tuple）都是有序
的序列，它们的元素在底层是挨着存放的。

字典类型是 Python 中唯一的映射类型。“映射”是数学中的术语，简单理解，它指的是元素之间相互对应的关系，即通过一个元素，可以唯一找到另一个元素。
如图所示

字典中，习惯将各元素对应的索引称为键（key），各个键对应的元素称为值（value），键及其关联的值称为“键值对”。

字典类型很像学生时代常用的新华字典。我们知道，通过新华字典中的音节表，可以快速找到想要查找的汉字。其中，字
典里的音节表就相当于字典类型中的键，而键对应的汉字则相当于值。

总的来说，字典类型所具有的主要特征如表 1 所示。

主要特征	解释
通过键而不是通过索引来读取元素	字典类型有时也称为关联数组或者散列表（hash）。它是通过键将一系列的值联系起来的，这样就可以通过键从字典中获取指定项，但不能通过索引来获取。
字典是任意数据类型的无序集合	和列表、元组不同，通常会将索引值 0 对应的元素称为第一个元素，而字典中的元素是无序的。
字典是可变的，并且可以任意嵌套	字典可以在原处增长或者缩短（无需生成一个副本），并且它支持任意深度的嵌套，即字典存储的值也可以是列表或其它的字典。
字典中的键必须唯一	字典中，不支持同一个键出现多次，否则只会保留最后一个键值对。
字典中的键必须不可变	字典中每个键值对的键是不可变的，只能使用数字、字符串或者元组，不能使用列表。

Python 中的字典类型相当于 Java 或者 C++ 中的 Map 对象。

和列表、元组一样，字典也有它自己的类型。Python 中，字典的数据类型为 dict，通过 type() 函数即可查看：

\>>> a = {'one': 1, 'two': 2, 'three': 3} #a是一个字典类型
\>>> type(a)
<class 'dict'>

Python创建字典

创建字典的方式有很多，下面一一做介绍。

1) 使用 { } 创建字典

由于字典中每个元素都包含两部分，分别是键（key）和值（value），因此在创建字典时，键和值之间使用冒号:分隔，相邻元素之间使用逗号
,分隔，所有元素放在大括号{ }中。

使用{ }创建字典的语法格式如下：

dictname = {'key1':'value1', 'key2':'value2', ..., 'keyn':valuen}

其中 dictname 表示字典变量名，keyn : valuen 表示各个元素的键值对。需要注意的是，同一字典中的各个键必须唯一，不能重复。

如下代码示范了使用花括号语法创建字典：

# 使用字符串作为key
scores = {'数学': 95, '英语': 92, '语文': 84}
print(scores)

# 使用元组和数字作为key
dict1 = {(20, 30): 'great', 30: [1,2,3]}
print(dict1)

# 创建空元组
dict2 = {}
print(dict2)

运行结果为：

{'数学': 95, '英语': 92, '语文': 84}
{(20, 30): 'great', 30: [1, 2, 3]}
{}

2) 通过 fromkeys() 方法创建字典

Python 中，还可以使用 dict 字典类型提供的 fromkeys() 方法创建带有默认值的字典，具体格式为：

dictname = dict.fromkeys(list，value=None)

其中，list 参数表示字典中所有键的列表（list）；value 参数表示默认值，如果不写，则为空值 None。

请看下面的例子：

knowledge = ['语文', '数学', '英语']
scores = dict.fromkeys(knowledge, 60)
print(scores)

运行结果为：

{'语文': 60, '英语': 60, '数学': 60}

可以看到，knowledge 列表中的元素全部作为了 scores 字典的键，而各个键对应的值都是 60。这种创建方式通常用于初始化字典，设置 value 的
默认值。

3) 通过 dict() 映射函数创建字典

通过 dict() 函数创建字典的写法有多种，表 2 罗列出了常用的几种方式，它们创建的都是同一个字典 a。

创建格式	注意事项
a = dict(str1=value1, str2=value2, str3=value3)	str 表示字符串类型的键，value 表示键对应的值。使用此方式创建字典时，字符串不能带引号。
#方式1 demo = [(‘two’,2), (‘one’,1), (‘three’,3)] #方式2 demo = [[‘two’,2], [‘one’,1], [‘three’,3]] #方式3 demo = ((‘two’,2), (‘one’,1), (‘three’,3)) #方式4 demo = ([‘two’,2], [‘one’,1], [‘three’,3]) a = dict(demo)	向 dict() 函数传入列表或元组，而它们中的元素又各自是包含 2 个元素的列表或元组，其中第一个元素作为键，第二个元素作为值。
keys = [‘one’, ‘two’, ‘three’] #还可以是字符串或元组 values = [1, 2, 3] #还可以是字符串或元组 a = dict( zip(keys, values) )	通过应用 dict() 函数和 zip() 函数，可将前两个列表转换为对应的字典。

注意，无论采用以上哪种方式创建字典，字典中各元素的键都只能是字符串、元组或数字，不能是列表。列表是可变的，不能作为键。

如果不为 dict() 函数传入任何参数，则代表创建一个空的字典，例如：

# 创建空的字典
d = dict()
print(d)

运行结果为：

{}

Python 访问字典

列表和元组是通过下标来访问元素的，而字典不同，它通过键来访问对应的值。因为字典中的元素是无序的，每个元素的位置都不固定，所以字典
也不能像列表和元组那样，采用切片的方式一次性访问多个元素。

Python 访问字典元素的具体格式为：

dictname[key]

其中，dictname 表示字典变量的名字，key 表示键名。注意，键必须是存在的，否则会抛出异常。

请看下面的例子：

tup = (['two',26], ['one',88], ['three',100], ['four',-59])
dic = dict(tup)
print(dic['one'])  #键存在
print(dic['five'])  #键不存在

运行结果：

88
Traceback (most recent call last):
    File "C:\Users\mozhiyan\Desktop\demo.py", line 4, in <module>
        print(dic['five'])  #键不存在
KeyError: 'five'

除了上面这种方式外，Python 更推荐使用 dict 类型提供的 get() 方法来获取指定键对应的值。当指定的键不存在时，get() 方法不会抛出异常。

get() 方法的语法格式为：

dictname.get(key[,default])

其中，dictname 表示字典变量的名字；key 表示指定的键；default 用于指定要查询的键不存在时，此方法返回的默认值，如果不手动指定，会返
回 None。

get() 使用示例：

a = dict(two=0.65, one=88, three=100, four=-59)
print( a.get('one') )

运行结果：

88

注意，当键不存在时，get() 返回空值 None，如果想明确地提示用户该键不存在，那么可以手动设置 get() 的第二个参数，例如：

a = dict(two=0.65, one=88, three=100, four=-59)
print( a.get('five', '该键不存在') )

运行结果：

该键不存在

Python删除字典

和删除列表、元组一样，手动删除字典也可以使用 del 关键字，例如：

a = dict(two=0.65, one=88, three=100, four=-59)
print(a)
del a
print(a)

运行结果：

{'two': 0.65, 'one': 88, 'three': 100, 'four': -59}
Traceback (most recent call last):
    File "C:\Users\mozhiyan\Desktop\demo.py", line 4, in <module>
        print(a)
NameError: name 'a' is not defined

Python 自带垃圾回收功能，会自动销毁不用的字典，所以一般不需要通过 del 来手动删除。

Python dict字典基本操作（包括添加、修改、删除键值对）

由于字典属于可变序列，所以我们可以任意操作字典中的键值对（key-value）。Python 中，常见的字典操作有以下几种：

• 向现有字典中添加新的键值对
• 修改现有字典中的键值对
• 从现有字典中删除指定的键值对
• 判断现有字典中是否存在指定的键值对

初学者要牢记，字典是由一个一个的 key-value 构成的，key 是找到数据的关键，Python 对字典的操作都是通过 key 来完成的。
Python字典添加键值对
为字典添加新的键值对很简单，直接给不存在的 key 赋值即可，具体语法格式如下：

dictname[key] = value

对各个部分的说明：

• dictname 表示字典名称。
• key 表示新的键。
• value 表示新的值，只要是 Python 支持的数据类型都可以。

下面代码演示了在现有字典基础上添加新元素的过程：

a = {'数学':95}
print(a)
#添加新键值对
a['语文'] = 89
print(a)
#再次添加新键值对
a['英语'] = 90
print(a)

运行结果：

{'数学': 95}
{'数学': 95, '语文': 89}
{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}

Python字典修改键值对

Python 字典中键（key）的名字不能被修改，我们只能修改值（value）。

字典中各元素的键必须是唯一的，因此，如果新添加元素的键与已存在元素的键相同，那么键所对应的值就会被新的值替换掉，以此达到修改元素
值的目的。请看下面的代码：

a = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
print(a)
a['语文'] = 100
print(a)

运行结果：

{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
{'数学': 95, '语文': 100, '英语': 90}

可以看到，字典中没有再添加一个{'语文':100}键值对，而是对原有键值对{'语文': 89}中的 value 做了修改。

Python字典删除键值对
如果要删除字典中的键值对，还是可以使用 del 语句。例如:

# 使用del语句删除键值对
a = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
del a['语文']
del a['数学']
print(a)

运行结果为：

{'英语': 90}

判断字典中是否存在指定键值对
如果要判断字典中是否存在指定键值对，首先应判断字典中是否有对应的键。判断字典是否包含指定键值对的键，可以使用 in 或 not in 运算符。

需要指出的是，对于 dict 而言，in 或 not in 运算符都是基于 key 来判断的。
例如如下代码：

a = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
# 判断 a 中是否包含名为'数学'的key
print('数学' in a) # True
# 判断 a 是否包含名为'物理'的key
print('物理' in a) # False

运行结果为：

True
False

通过 in（或 not in）运算符，我们可以很轻易地判断出现有字典中是否包含某个键，如果存在，由于通过键可以很轻易的获取对应的值，因此很容
易就能判断出字典中是否有指定的键值对。

Python dict字典方法完全攻略（全）

我们知道，Python 字典的数据类型为 dict，我们可使用 dir(dict) 来查看该类型包含哪些方法，例如：

>>> dir(dict)
['clear', 'copy', 'fromkeys', 'get', 'items', 'keys', 'pop', 'popitem', 'setdefault', 'update', 'values']

这些方法中，fromkeys() 和 get() 的用法已在前文中进行了介绍，这里不再赘述，本节只给大家介绍剩下的方法。

keys()、values() 和 items() 方法

将这三个方法放在一起介绍，是因为它们都用来获取字典中的特定数据：

• keys() 方法用于返回字典中的所有键（key）；
• values() 方法用于返回字典中所有键对应的值（value）；
• items() 用于返回字典中所有的键值对（key-value）。

请看下面的例子：

scores = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
print(scores.keys())
print(scores.values())
print(scores.items())

运行结果：

dict_keys(['数学', '语文', '英语'])
dict_values([95, 89, 90])
dict_items([('数学', 95), ('语文', 89), ('英语', 90)])

可以发现，keys()、values() 和 items() 返回值的类型分别为 dict_keys、dict_values 和 dict_items。

需要注意的是，在 Python 2.x 中，上面三个方法的返回值都是列表（list）类型。但在 Python 3.x 中，它们的返回值并不是我们常见的列表或者元
组类型，因为 Python 3.x 不希望用户直接操作这几个方法的返回值。

在 Python 3.x 中如果想使用这三个方法返回的数据，一般有下面两种方案：

1. 使用 list() 函数，将它们返回的数据转换成列表，例如：

a = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
b = list(a.keys())
print(b)

运行结果为：

['数学', '语文', '英语']

2. 使用 for in 循环遍历它们的返回值，例如：

a = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
for k in a.keys():
    print(k,end=' ')
print("\n---------------")

for v in a.values():
    print(v,end=' ')
print("\n---------------")

for k,v in a.items():
    print("key:",k," value:",v)

运行结果为：

数学 语文 英语
---------------
95 89 90
---------------
key: 数学  value: 95
key: 语文  value: 89
key: 英语  value: 90

copy() 方法

copy() 方法返回一个字典的拷贝，也即返回一个具有相同键值对的新字典，例如：

a = {'one': 1, 'two': 2, 'three': [1,2,3]}
b = a.copy()
print(b)

运行结果为：

{'one': 1, 'two': 2, 'three': [1, 2, 3]}

可以看到，copy() 方法将字典 a 的数据全部拷贝给了字典 b。

注意，copy() 方法所遵循的拷贝原理，既有深拷贝，也有浅拷贝。拿拷贝字典 a 为例，copy() 方法只会对最表层的键值对进行深拷贝，也就是说,
它会再申请一块内存用来存放 {‘one’: 1, ‘two’: 2, ‘three’: []}；而对于某些列表类型的值来说，此方法对其做的是浅拷贝，也就是说，b 中的 [1,2,3]
的值不是自己独有，而是和 a 共有。

请看下面的例子：

a = {'one': 1, 'two': 2, 'three': [1,2,3]}
b = a.copy()
#向 a 中添加新键值对，由于b已经提前将 a 所有键值对都深拷贝过来，因此 a 添加新键值对，不会影响 b。
a['four']=100
print(a)
print(b)
#由于 b 和 a 共享[1,2,3]（浅拷贝），因此移除 a 中列表中的元素，也会影响 b。
a['three'].remove(1)
print(a)
print(b)

运行结果为：

{'one': 1, 'two': 2, 'three': [1, 2, 3], 'four': 100}
{'one': 1, 'two': 2, 'three': [1, 2, 3]}
{'one': 1, 'two': 2, 'three': [2, 3], 'four': 100}
{'one': 1, 'two': 2, 'three': [2, 3]}

从运行结果不难看出，对 a 增加新键值对，b 不变；而修改 a 某键值对中列表内的元素，b也会相应改变。

update() 方法

update() 方法可以使用一个字典所包含的键值对来更新己有的字典。

在执行 update() 方法时，如果被更新的字典中己包含对应的键值对，那么原 value 会被覆盖；如果被更新的字典中不包含对应的键值对，则该键值
对被添加进去。

请看下面的代码：

a = {'one': 1, 'two': 2, 'three': 3}
a.update({'one':4.5, 'four': 9.3})
print(a)

运行结果为：

{'one': 4.5, 'two': 2, 'three': 3, 'four': 9.3}

从运行结果可以看出，由于被更新的字典中已包含 key 为“one”的键值对，因此更新时该键值对的 value 将被改写；而被更新的字典中不包含 key
为“four”的键值对，所以更新时会为原字典增加一个新的键值对。

pop() 和 popitem() 方法

pop() 和 popitem() 都用来删除字典中的键值对，不同的是，pop() 用来删除指定的键值对，而 popitem() 用来随机删除一个键值对，它们的语法格
式如下：

# 其中，dictname 表示字典名称，key 表示键。
dictname.pop(key)
dictname.popitem()

下面的代码演示了两个函数的用法：

a = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90, '化学': 83, '生物': 98, '物理': 89}
print(a)
a.pop('化学')
print(a)
a.popitem()
print(a)

运行结果：

{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90, '化学': 83, '生物': 98, '物理': 89}
{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90, '生物': 98, '物理': 89}
{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90, '生物': 98}

对 popitem() 的说明
其实，说 popitem() 随机删除字典中的一个键值对是不准确的，虽然字典是一种无须的列表，但键值对在底层也是有存储顺序的，popitem() 总是弹
出底层中的最后一个 key-value，这和列表的 pop() 方法类似，都实现了数据结构中“出栈”的操作。

setdefault() 方法

setdefault() 方法用来返回某个 key 对应的 value，其语法格式如下：

# dictname 表示字典名称，key 表示键，defaultvalue 表示默认值（可以不写，不写的话是 None）
dictname.setdefault(key, defaultvalue)

当指定的 key 不存在时，setdefault() 会先为这个不存在的 key 设置一个默认的 defaultvalue，然后再返回 defaultvalue。

也就是说，setdefault() 方法总能返回指定 key 对应的 value：

• 如果该 key 存在，那么直接返回该 key 对应的 value；
• 如果该 key 不存在，那么先为该 key 设置默认的 defaultvalue，然后再返回该 key 对应的 defaultvalue。
  请看下面的代码：

a = {'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
print(a)
#key不存在，指定默认值
a.setdefault('物理', 94)
print(a)
#key不存在，不指定默认值
a.setdefault('化学')
print(a)
#key存在，指定默认值
a.setdefault('数学', 100)
print(a)

运行结果为：

{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90}
{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90, '物理': 94}
{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90, '物理': 94, '化学': None}
{'数学': 95, '语文': 89, '英语': 90, '物理': 94, '化学': None}

Python使用字典格式化字符串

在《Python格式化输出》一节中，我们介绍了如何使用 print() 格式化输出各种类型的数据。我们知道，如果格式化字符串的模板中包含了多个转换
说明符，后面就得按照顺序给出多个对应的变量；当字符串模板中只包含少量转换说明符时，这种写法还是比较合适的，但如果字符串模板中包含
大量转换说明符，这种按顺序提供变量的方式就有些麻烦了。

这时，就可以使用字典对字符串进行格式化输出，具体方法是：在字符串模板中按 key 指定变量，然后通过字典为字符串模板中的 key 设置值。

请看下面的代码：

# 字符串模板中使用key
temp = '老婆是：%(name)s, 彩礼是：%(price).2f, 网址是：%(url)s'

course = {'name':'千反田爱瑠', 'price': 9.99, 'url': 'https://yniije.com'}
# 使用字典为字符串模板中的key传入值
print(temp % course)

course = {'name':'白北川玉子', 'price':8.88, 'url': 'https://yniije.com'}
# 使用字典为字符串模板中的key传入值
print(temp % course)

运行上面程序，可以看到如下输出结果：

老婆是：千反田爱瑠, 彩礼是：9.99, 网址是：https://yniije.com
老婆是：白北川玉子, 彩礼是：8.88, 网址是：https://yniije.com