字典

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以下内容部分摘录自《Python编程快速上手——让繁琐的工作自动化（第二版）》，并加入了一些自己的理解，仅用于个人交流与学习，如涉及侵权请联系站长删除！

1. 字典数据类型

​ 像列表一样，字典是许多值的集合，但不像列表的索引，字典的索引可以使用许多不同的数据类型，不只是整数。

  • 字典的索引：字典的索引被称之为“键”，键及其关联的值被称之为“键-值对”。
  • 注意：字典输入时带{}。

​ 接下来我们可以试着创建一个字典并赋给变量myCat。

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myCat = {'size': 'fat', 'color':'gray', 'disposition':'loud'}
print(myCat['size']) # 输出的结果是fat
print('My cat has ' + myCat['color'] + ' fur') # 输出的结果是My cat has gray fur
print()
  • 解释：变量myCat中的这个字典的键就是size、color和disposition，而他们相对应的值对就是fat、gray、loud。而我们print所打印的值就是这些值。

​ 就像列表一样字典也可以用整数作为键，但他可以是任何数字，不必用零开始，如下所示：

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spam = {12345: 'Luggage Combination', 42: 'The Answer'}
print(spam[12345], spam[42]) # 输出的结果为Luggage Combination The Answer

1.1 字典与列表

不像列表，字典中的项目是不排序的。

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spam = ['cat', 'dogs', 'moose']
bacon = ['dogs', 'moose', 'cats']
print(spam == bacon) # 输出的结果为False

eggs = {'name': 'Zophie', 'species': 'cats', 'age': '8'}
ham = {'species': 'cats', 'age': '8', 'name': 'Zophie'}
print(eggs == ham) # 输出的结果为True
  • 解释：在名为spam的列表中，第一项是spam[0]，但在字典中没有“第一个”项，虽然在确定两个列表是否相同的，表象的顺序很重要，但在字典中“键-值对”输入的顺序并不重要。（因为字典是不排序的，所以不能像列表那样切片）。

尝试访问列表中不存在的键，将会出现KeyError报错信息

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spam = {'name': 'Zophie', 'age': 7}
print(spam['color'])
  • 解释：输入以上代码并试着运行起来就会发现KeyError错误信息。

我们可以通过字典是不排序的，可以使用任意的值来作为键来编写一个小程序，用来记录朋友的生日。

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birthdays = {'Alice': 'Apr 1', 'Bob': 'Dec 12', 'Carol': 'Mar 4'}

while True:
    print('Enter a name : (blank to quit)')
    name = input()
    if name == ' ':
        break
    
    if name in birthdays:
        print(birthdays[name] + ' is the birthday of ' + name)
    else:
        print('I do not have birthday information for ' + name)
        print('What is their birthday?')
        bday = input()
        birthdays[name] = bday #将字典中没有的项 添加进字典中
        print('Birthday database updated')
        print(birthdays)
  • 解释：这里创建了一个字典将他保存到名叫birthday的变量中，用来存放生日。用in关键字，可以查看输入的名字是否作为键存放在字典中。如果在字典中，我们可以用[]访问他们关联的值，如果不在我们可以用同样的方法添加他们。（程序终止时输入的所有数据就丢失了，因为我们没有将他们保存在硬盘文件中。）

1.2 keys()、values()和item()方法

​ 字典中有三个方法，他们将返回类似列表的值，分别对应字典的键、值、键-值对：keys()、values()和item()方法。这些方法返回的值不是真正的列表，他们不可被修改，没有append()方法，但这些数据类型 可以使用for循环。

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spam = {'color': 'red', 'age': 42}
for v in spam.values():
    print(v) # 输出的结果为red和42

for k in spam.keys():
    print(k) # 输出的结果为color和age

for i in spam.items():
    print(i) # 输出的结果为('color', 'red')和('age', 42)

  • 解释：利用keys()、values()和item()方法，循环分别可以迭代键、值、键-值对。需要注意的是，item()方法返回的dict_item值包含的是键和值的元组，如果希望的到一个真正的列表，就把类似列表的值返回给list()函数，具体如下：

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    spam2 = {'color': 'red', 'age': 42}
    print(spam2.keys()) # 输出的结果为dict_keys(['color', 'age'])
    print(list(spam2.keys())) # 输出的结果为['color', 'age']
    • 解释：list(sapm2.keys())代码接收keys()函数返回的dict_keys值，并传给list()函数，然后返回一个列表，即['color', 'age']。

​ 也可以利用多重赋值技巧，在for循环中将键和值赋给不同的变量。

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spam3 = {'color': 'red', 'age': 42}
for k, v in spam3.items():
    print('Key: ' + k + ' Value: ' + str(v)) # 输出的结果为Key: color Value: red和Key: age Value: 42

1.3 检查字典中是否存在键或值

​ in或者in not操作符可以检查值是否存在于列表中,也可以利用这些操作符检查某个键或值是否存在于字典中。

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spam = {'name': 'Zophie', 'age': 7}
print('name' in spam.keys()) # 输出的结果为True
print('Zophie' in spam.values()) # 输出的结果为True
print('color' in spam.keys()) # 输出的结果为False
print('color' not in spam.keys()) # 输出的结果为True
print('color' in spam) # 输出的结果为False
  • 解释：请注意 在前面的例子中‘color' in spam本质上是一个简写的版本 相当于'color' in spam.keys()，这种情况总是对的 如果要想检查一个值是否为字典中的键 就可以将关键字in或者not in作用于该字典本身。

1.4 get()方法

​ 在访问一个值之前，检查该键是否在字典中，这很麻烦。这里我们用到get()方法，他有两个参数：1.要取得其值的键 2.当该键不存在时，返回备用的值。

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picnicItems = {'apple': 5, 'cups': 2}
print('I am bringing ' + str(picnicItems.get('cups', 0)) + ' cups.') # 输出的结果是I am bringing 2 cups
print('I am bringing ' + str(picnicItems.get('eggs', 0)) + ' eggs.') # 输出的结果是I am bringing 0 eggs
  • 解释：因为picnicItems字典中没有'eggs'键 所以get()方法返回的默认值是0，不使用get()方法就会报错。

1.5 setdefault()方法

​ 我们常常需要为字典中的某一个键设置一个默认值，当该键没有任何值使用它时。代码看起来像这样：

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spam = {'name': 'Pooka', 'age': 5}
if 'color' not in spam:
    spam['color'] = 'black'
print(spam)

​ setdefualt()方法提供了一种方式，可以在一行中完成这件事，该方法有两个参数：1.第一个参数是要检查的键（即查看该键是否在字典中）2.第二个参数是当该键不存在时需要设置的值。注意：如果该键的确存在，setdefualt()方法就会返回键的值，如果不存在则会返回setdefualt()方法的第二个参数值。

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spam = {'name': 'Pooka', 'age': 5}
print(spam.setdefault('color', 'black')) # 输出的结果为black
print(spam) # 输出的结果为{'name': 'Pooka', 'age': 5, 'color': 'black'}

print(spam.setdefault('color', 'white')) # 输出的结果为black
print(spam) # 输出的结果为{'name': 'Pooka', 'age': 5, 'color': 'black'}
  • 解释：当第一次调用setdefualt()方法时，spam变量中的字典变为{'color': 'black', 'age': 5, 'name': 'Pooka'}，该方法的返回值为black。
  • 解释：当第二次调用setdefualt()方法时，我们可以发现输出的结果没有变化，这是因为spam变量中的字典里已经有了名为'color'的键了。

​ setdefualt()方法是一个很好的快捷方式，可以确保有一个键的存在，下面这个程序可以计算一个字符串中每个字符出现的次数。

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message = 'It was a bright cold day in April, and the clocks were striking thirteen.' 
count = {} 
for character in message: 
    count.setdefault(character, 0)
    count[character] = count[character] + 1
print(count)
  • 解释：message存放我们需要计算的字符串，count = {}这里我们初始化了一个空字典，用来存放字符及其出现次数，for character in message:这里我们遍历字符串（包括空格和标点符号），一次将字符赋值给变量character，count.setdefault(character, 0)这里我们调用setdefualt()方法：若 character 不在字典中，则添加该键并设置默认值 0，若已存在，则不改变其当前值。最后我们在使用count[character] = count[character] + 1将当前字符的计数值加1，更新到字典中。

2. 美观的输出

​ 如果程序中导入了pprint()模块，就可以使用pprint()和pformat()函数，这些函数将为我们美观的输出一个字典，以我们上方的字符串计算程序为例：

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import pprint
message = 'It was a bright cold day in April, and the clocks were striking thirteen.'
count = {}
for character in message:
    count.setdefault(character, 0)
    count[character] = count[character] + 1
pprint.pprint(count)

print(pprint.pformat(count))

​ 以上代码的输出结果如下（pprint.pprint()与print(pprint.pformat())是等价的，所以我们只展示一遍。）

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{' ': 13,
 ',': 1,
 '.': 1,
 'A': 1,
 'I': 1,
 'a': 4,
 'b': 1,
 'c': 3,
 'd': 3,
 'e': 5,
 'g': 2,
 'h': 3,
 'i': 6,
 'k': 2,
 'l': 3,
 'n': 4,
 'o': 2,
 'p': 1,
 'r': 5,
 's': 3,
 't': 6,
 'w': 2,
 'y': 1}