字典
字典
1. 字典的定义
在Python中，字典是一种key-value的数据类型，也是唯一的映射类型；字典还是另一种可变容器类型，且可存储任意类型对象，其中也可包括其他容器类型。字典的每个键值(key-value)对用冒号(:)分割，每个对之间用逗号(,)分割，整个字典包括在花括号({})中 ,语法格式如下：
dictionary = {
key1 : value1,
key2 : value2,
......
keyN:valueN,
}
映射类型对象里哈希值（键，key）和指向的对象（值，value）是一对多的的关系，通常被认为是可变的哈希表。
2. 字典的特性
字典的特性有：
（1）字典是无序的。
（2）字典的键key必须是唯一的，所以字典中不存在重复数据。
（3）键key与值value用冒号“：”分开。
（4）项与项用逗号“，”分开。
3. 字典的操作
在Python中，由于字典的动态性，我经常需要对其进行键-值对的增、删、改、查，查即访问。
3.1 字典的创建
3.1.1 创建一个空字典
在Python中，我们有时需要先创建一个空字典，然后用于存储一些键-值对。创建一个空字典的方式很简单，即让字典等于一个大括号即可。具体语法格式如下所示：
dictionary = {}
3.1.2 创建一个有键-值对的字典
根据字典的定义中的语法，创建一个以学生学号为key，姓名为value，创建一个字典。
例如，以五个学生为例，将每个学生的基本学号和姓名存到字典中，并打印出来。
代码：
1 students ={
2 'S100001':"Yun Qtian",
3 'S100002':"Feng Kuang",
4 'S100003':"Yu Bao",
5 'S100004':"Dian Lei",
6 'S100005':"Yu Xiao",
7 }
8 print(students)
运行结果：
1 {'S100001': 'Yun Qtian', 'S100002': 'Feng Kuang', 'S100003': 'Yu Bao', 'S100004': 'Dian Lei', 'S100005': 'Yu Xiao'}
3.2 字典中值的访问
在Python中，由于字典是一系列键-值对。每个键都与一个值关联，我们可以使用键来访问其相关联的值，这些值可以是数字、字符串、列表乃至字典等，即可将Python中的任何对象作为字典中的值。
因此，在Python中，我们通过以下方式访问字典中的值：
字典名[键]
例如，我们将学生的学号和姓名存到字典中，然后取出学为S100003的学生的姓名。
代码：
1 students ={ 2 'S100001':"Yun Qtian", 3 'S100002':"Feng Kuang", 4 'S100003':"Yu Bao", 5 'S100004':"Dian Lei", 6 'S100005':"Yu Xiao", 7 } 8 print(students['S100003'])
说明：
第8行，由于我们将学号作为学生字典的key，故通过学号即可访问字典中对应的值。此处我们使用学号‘S100003’取出相应的值，并将其打印出来。
运行结果：
1 Yu Bao
以上访问通过key访问字典的值的方式，前提是我们已经知道该key存在字典中。但是，如果我们查找的key不存在该字典中时，该访问方式就会报错，那么Python为我们提供了另一种通过key查找其在字典中的对应的value。
例如，我们将学生的学号和姓名存到字典中，然后查找学为S100009的学生是否存在字典中，并打印相关值。
代码1：
1 students ={ 2 'S100001':"Yun Qtian", 3 'S100002':"Feng Kuang", 4 'S100003':"Yu Bao", 5 'S100004':"Dian Lei", 6 'S100005':"Yu Xiao", 7 } 8 print(students) 9 print(students['S100009'])
运行结果1：
1 {'S100001': 'Yun Qtian', 'S100002': 'Feng Kuang', 'S100003': 'Yu Bao', 'S100004': 'Dian Lei', 'S100005': 'Yu Xiao'} 2 Traceback (most recent call last): 3 File "F:/PyProject/s14/day2/test_dictionary.py", line 9, in <module> 4 print(students['S100009']) 5 KeyError: 'S100009'
从以上结果可知，第9行的Key错误，因为字典students中没有这个key。所以Python中，通过key查找其对应的value时，为了避免不必要的错误，可使用get()方法来查找key对应的value。
代码2：
1 students ={ 2 'S100001':"Yun Qtian", 3 'S100002':"Feng Kuang", 4 'S100003':"Yu Bao", 5 'S100004':"Dian Lei", 6 'S100005':"Yu Xiao", 7 } 8 print(students) 9 print(students['S100003']) 10 print(students.get('S100003')) 11 print(students.get('S100009'))
说明：
第9、10行，都是通过key （S100003），分别查找其对应的value的值方式，只是第10行使用了get()方法。
第11行，使用get()方法查找key(S100009)的值。
运行结果2:
1 {'S100001': 'Yun Qtian', 'S100002': 'Feng Kuang', 'S100003': 'Yu Bao', 'S100004': 'Dian Lei', 'S100005': 'Yu Xiao'} 2 Yu Bao 3 Yu Bao 4 None
从以上运行结果可知，当我们确定提供的key已经存在字典中，那么使用哪种访问方式都无所谓，其结果都一样，但是，如果我们不知道key是否存在字典中，那么就用get()方法的方式查找，这样避免出错，没有找到时，Python解释器会返回一个None。
3.3 字典的键-值对增加
在Python中，字典是一种动态结构，可随时在其中增加我们需要的键-值对。当我们要往字典中增加键-值对时，可依次指定字典名、用方括号括起来的键和其关联的值。其格式如下：
dictionary [kek] = value
例如，我们创建一个空的字典，然后将学生的学号作为键，姓名作为其对应的值，并将其增加到该空字典中。
代码：
1 students = {} 2 students['S100001'] = "Yun Qtian" 3 students['S100002'] = "Feng Kuang" 4 students['S100003'] = "Yu Bao" 5 students['S100004'] = "Dian Lei" 6 students['S100005'] = "Yu Xiao" 7 print(students)
说明：
第1行，定义一个空字典students。
第2~6行分别将学号即其对应的学生的姓名增加到空列表students中。
第7行，打印增加键-值对后的字典。
运行结果：
1 {'S100001': 'Yun Qtian', 'S100002': 'Feng Kuang', 'S100003': 'Yu Bao', 'S100004': 'Dian Lei', 'S100005': 'Yu Xiao'}
3.4 字典键-值对的删除
在Python中，对于字典中不再需要的信息，可使用del语句将其从字典中删除。使用del语句时，必须指定字典名和删除的键。del 语句删除字典中的键-值对的信息的语法格式为：
del dictionary [key]
例如，由于学生S100005转学了，我们需要将期从字典students中删。
代码：
1 students ={ 2 'S100001':"Yun Qtian", 3 'S100002':"Feng Kuang", 4 'S100003':"Yu Bao", 5 'S100004':"Dian Lei", 6 'S100005':"Yu Xiao", 7 } 8 print("删除前的字典：",students) 9 del students['S100005'] 10 print("删除后的字典：",students)
说明：
第9行，使用del语句删除字段students中的学号为S100005的信息。
运行结果：
1 删除前的字典： {'S100001': 'Yun Qtian', 'S100002': 'Feng Kuang', 'S100003': 'Yu Bao', 'S100004': 'Dian Lei', 'S100005': 'Yu Xiao'} 2 删除后的字典： {'S100001': 'Yun Qtian', 'S100002': 'Feng Kuang', 'S100003': 'Yu Bao', 'S100004': 'Dian Lei'}
从以上的运行结果中，可知，我们删除的键-值对，永久从字典中删除，但不会影响到其他的键-值对。
字典的键-值对的删除除以上的del语句外，还有一种pop()方法，其语法格式如下：
dictionary.pop(key)
例如，用pop实现键-值对的删除。
代码：
1 students ={ 2 'S100001':"Yun Qtian", 3 'S100002':"Feng Kuang", 4 'S100003':"Yu Bao", 5 'S100004':"Dian Lei", 6 'S100005':"Yu Xiao", 7 } 8 print("删除前的字典",students) 9 print("删除的值：",students.pop('S100002')) 10 print("删除后的字典",students)
说明:
第9行，使用pop()方法删除学号为S100002的学生信息。
运行结果：
1 删除前的字典 {'S100001': 'Yun Qtian', 'S100002': 'Feng Kuang', 'S100003': 'Yu Bao', 'S100004': 'Dian Lei', 'S100005': 'Yu Xiao'} 2 删除的值： Feng Kuang 3 删除后的字典 {'S100001': 'Yun Qtian', 'S100003': 'Yu Bao', 'S100004': 'Dian Lei', 'S100005': 'Yu Xiao'}
3.5 字典键-值对的修改
在Python中，要修改字典中的值，可依次指定字典名、用方括号括起来的键，以及该键对应的新值。其语法格式为：
dictionary [key] = value
例如，我们将已有字典中学号为S100005的姓名改为“Yu Da”。
代码：
1 students ={ 2 'S100001':"Yun Qtian", 3 'S100002':"Feng Kuang", 4 'S100003':"Yu Bao", 5 'S100004':"Dian Lei", 6 'S100005':"Yu Xiao", 7 } 8 print("修改前的字典：",students) 9 students['S100005'] = "Yu Da" 10 print("修改后的字典：",students)
说明：
第9行，将字典students中学号为S100005的姓名改为“Yu Da”。
运行结果：
1 修改前的字典： {'S100001': 'Yun Qtian', 'S100002': 'Feng Kuang', 'S100003': 'Yu Bao', 'S100004': 'Dian Lei', 'S100005': 'Yu Xiao'} 2 修改后的字典： {'S100001': 'Yun Qtian', 'S100002': 'Feng Kuang', 'S100003': 'Yu Bao', 'S100004': 'Dian Lei', 'S100005': 'Yu Da'}
3.6 字典的合并
在Python中，有时为了使用方便，我们可能需要将一个字典合并到另一个字典中。字典的合并可以使用update(）方法，该方法的具体功能是，如果合并的字典的key在原来的字典中存在，那么根据key值更新相应的值，否则在原有的字典中新增新的键-值对。
例如，我们创建两个字典，一个字典为students_a，另一个字典为students_b，然后将字典students_2合并到students_1中。
代码：
1 students_a ={ 2 'S100001':"Yun Qtian", 3 'S100002':"Feng Kuang", 4 'S100003':"Yu Bao", 5 'S100004':"Dian Lei", 6 'S100005':"Yu Xiao", 7 } 8 9 students_b ={ 10 'S100005':"Yun Wu", 11 'S100006':"Hong Cai", 12 } 13 print("合并前的字典students_a：",students_a) 14 print("合并前的字典students_b：",students_b) 15 students_a.update(students_b) 16 print("合并后的字典students_a：",students_a) 17 print("合并后的字典students_b：",students_b)
说明：
第1~7行，创建了一个字典students_a，该字典中有五个键-值对。
第9~12，创建了一个字典students_b，该字典中有两个键-值对。
第15行，使用函数update()，将字典students_b合并到字典students_a中。
运行结果：
1 合并前的字典students_a： {'S100001': 'Yun Qtian', 'S100002': 'Feng Kuang', 'S100003': 'Yu Bao', 'S100004': 'Dian Lei', 'S100005': 'Yu Xiao'} 2 合并前的字典students_b： {'S100005': 'Yun Wu', 'S100006': 'Hong Cai'} 3 合并后的字典students_a： {'S100001': 'Yun Qtian', 'S100002': 'Feng Kuang', 'S100003': 'Yu Bao', 'S100004': 'Dian Lei', 'S100005': 'Yun Wu', 'S100006': 'Hong Cai'} 4 合并后的字典students_b： {'S100005': 'Yun Wu', 'S100006': 'Hong Cai'}
从以上的运行结果中可知，由于字典students_b中的key为S100005已经存在字典students_a中，则合并后，会将字典students_a中的值更新为合并过来的新值；key为S100006的在字典students_a中没有，故将字典students_b中的S100006及其对应的值增加到字典student_a中。
注意，虽然将字典students_b合并到了字典students_a中，但字典students_b仍然存在，还可继续使用。
3.7 字典转换列表
在Python中，有时我们需要将一个字典转换为列表，那么可以使用函数items()。
例如，将一个已有的学生字典转换为列表。
代码：
1 students ={ 2 'S100001':"Yun Qtian", 3 'S100002':"Feng Kuang", 4 'S100003':"Yu Bao", 5 'S100004':"Dian Lei", 6 'S100005':"Yu Xiao", 7 } 8 print("转换前的字典students：",students) 9 students_list = students.items() 10 print("转换后的字典students：",students) 11 print("转换后的列表：",students_list) 12 print("----字典转换为列表后，列表的元素如下：----") 13 for student in students_list: 14 print(student)
说明：
第9行，使用函数items()将字典students转换为一个列表，并赋值给变量students_list。
第13~14行，循环打印转换后的列表元素。
运行结果：
1 转换前的字典students： {'S100001': 'Yun Qtian', 'S100002': 'Feng Kuang', 'S100003': 'Yu Bao', 'S100004': 'Dian Lei', 'S100005': 'Yu Xiao'} 2 转换后的字典students： {'S100001': 'Yun Qtian', 'S100002': 'Feng Kuang', 'S100003': 'Yu Bao', 'S100004': 'Dian Lei', 'S100005': 'Yu Xiao'} 3 转换后的列表： dict_items([('S100001', 'Yun Qtian'), ('S100002', 'Feng Kuang'), ('S100003', 'Yu Bao'), ('S100004', 'Dian Lei'), ('S100005', 'Yu Xiao')]) 4 ----字典转换为列表后，列表的元素如下：---- 5 ('S100001', 'Yun Qtian') 6 ('S100002', 'Feng Kuang') 7 ('S100003', 'Yu Bao') 8 ('S100004', 'Dian Lei') 9 ('S100005', 'Yu Xiao')
从以上的运行结果可知，字典转为为列表后，字典仍然可以继续使用，只是将其键-值对转换为一个列表的元素而已。
3.8 初始化一个字典
在Python中，我们有时需要初始化一个字典，那么可使用fromkeys()方法。
例如，初始化一个员工字典。
代码：
1 emp_dicf = dict.fromkeys(['G100001','G100002','G100003'],{"emp_name","emp_job"}) 2 print(emp_dicf)
说明：
第1行，使用fromkeys()方法初始化一个字典emp_dicf 。
运行结果：
1 {'G100001': {'emp_name', 'emp_job'}, 'G100002': {'emp_name', 'emp_job'}, 'G100003': {'emp_name', 'emp_job'}}
赋值代码：
1 emp_dict = dict.fromkeys(['G100001','G100002','G100003'],["Yun Qtian",{"emp_name":"Dian Lei"},"Feng Kuang"]) 2 print(emp_dict) 3 emp_dict['G100002'][1]['emp_name'] = "Yu Xiao" 4 print(emp_dict)
赋值运行结果：
1 {'G100001': ['Yun Qtian', {'emp_name': 'Dian Lei'}, 'Feng Kuang'], 'G100002': ['Yun Qtian', {'emp_name': 'Dian Lei'}, 'Feng Kuang'], 'G100003': ['Yun Qtian', {'emp_name': 'Dian Lei'}, 'Feng Kuang']} 2 {'G100001': ['Yun Qtian', {'emp_name': 'Yu Xiao'}, 'Feng Kuang'], 'G100002': ['Yun Qtian', {'emp_name': 'Yu Xiao'}, 'Feng Kuang'], 'G100003': ['Yun Qtian', {'emp_name': 'Yu Xiao'}, 'Feng Kuang']}
从以上的运行结果可知，所有的key为emp_name的值都被改为了Yu Xiao，这并不是我们想要的结果，我们只是想修改key为G100002的员工对应的姓名，其他的键-值对不变。
因此，fromkeys()方法只适合用于初始化字典，并不能用于给具体的键-值对赋值。
4. 字典的遍历
在Python中，一个字典可能包含几个键-值对，也可能包含数百万个键-值对。鉴于字典可能包含大量数据，Python支持对字典进行遍历。由于字典可以用于存储个汇总给形式的信息，因此，对字典的遍历方式也有多种：可遍历字典的所有键-值对、键或值等。
4.1 遍历字典中的所有键-值对
在Python中，我们可以使用for循环遍历字典中的所有键-值对。
例如，我们遍历字典students重点额所有学生的学号和姓名。
代码：
1 students ={ 2 'S100001':"Yun Qtian", 3 'S100002':"Feng Kuang", 4 'S100003':"Yu Bao", 5 'S100004':"Dian Lei", 6 'S100005':"Yu Xiao", 7 } 8 print(students) 9 print('----第一种遍历方式----') 10 for student in students: 11 print(student,students[student]) 12 print('----第二种遍历方式----') 13 for key,value in students.items(): 14 print(key,value)
说明
第10行，用for循环对字典students进行遍历，每次遍历的键-值对存到变量student中。
第11行，打印每次循环的键-值对。
第13行，用for循环对字典students进行遍历，每次遍历的键和值分别存到变量key和value中。
第14行，打印每次循环的键和值。
运行结果：
1 {'S100001': 'Yun Qtian', 'S100002': 'Feng Kuang', 'S100003': 'Yu Bao', 'S100004': 'Dian Lei', 'S100005': 'Yu Xiao'} 2 ----第一种遍历方式---- 3 S100001 Yun Qtian 4 S100002 Feng Kuang 5 S100003 Yu Bao 6 S100004 Dian Lei 7 S100005 Yu Xiao 8 ----第二种遍历方式---- 9 S100001 Yun Qtian 10 S100002 Feng Kuang 11 S100003 Yu Bao 12 S100004 Dian Lei 13 S100005 Yu Xiao
注意：从以上的运行结果可知，两种方式都能遍历字典，但是第一种方式的遍历效率比第二种方式高效，因为第二种方式有一个将字典转换为列表的过程。
4.2 遍历字典中的所有的键
在Python中，当我们需要使用字典中的键时，方法keys()很有用，它可以从字典中提取出所有的键。
例如，打印字典中所有学生的学号。
代码：
1 students ={ 2 'S100001':"Yun Qtian", 3 'S100002':"Feng Kuang", 4 'S100003':"Yu Bao", 5 'S100004':"Dian Lei", 6 'S100005':"Yu Xiao", 7 } 8 print(students) 9 print("学生的学号如下：") 10 print("----第一种方式-----") 11 for student_no in students.keys(): 12 print(student_no) 13 print("----第二种方式-----") 14 for _student_no in students: 15 print(_student_no)
说明：
第11行，在for循环中，使用方法keys()读取字典students中的中所有key，并存于变量student_no中。
第14行，在for循环中，将每次循环的值存到变量_student_no中。
运行结果：
1 {'S100001': 'Yun Qtian', 'S100002': 'Feng Kuang', 'S100003': 'Yu Bao', 'S100004': 'Dian Lei', 'S100005': 'Yu Xiao'} 2 学生的学号如下： 3 ----第一种方式----- 4 S100001 5 S100002 6 S100003 7 S100004 8 S100005 9 ----第二种方式----- 10 S100001 11 S100002 12 S100003 13 S100004 14 S100005
从以上的运行结果，我们可知，在Python中，当我遍历字典时，Python解释器会默认遍历所有的键，因此，两种循环遍历的输出结果都是一致的。只是使用keys()方法可以让代码更容易理解。
4.3 遍历字典中的所有的值
在Python中，有时我们只需要输出字典的值，不关注键，此时，我们可以使用方法values()，该方法即可放回一个值列表，而不包含任何键。
例如，我们打印字典中的学生的姓名。
代码：
1 students ={ 2 'S100001':"Yun Qtian", 3 'S100002':"Feng Kuang", 4 'S100003':"Yu Bao", 5 'S100004':"Dian Lei", 6 'S100005':"Yu Xiao", 7 } 8 print(students) 9 print("学生的姓名如下：") 10 print("----第一种方式-----") 11 for student_name in students.values(): 12 print(student_name) 13 print("----第二种方式-----") 14 for kek in students.keys(): 15 print(students[kek])
说明：
第11行，在for循环中，调用方法values()从字典中读取字典的值，并存于变量student_name中。
第14行，在for循环中，调用方法keys()从字典中读取字典的键，并存于变量key中。
第15行，通过每次取到的key访问字典的值。
运行结果：
1 {'S100001': 'Yun Qtian', 'S100002': 'Feng Kuang', 'S100003': 'Yu Bao', 'S100004': 'Dian Lei', 'S100005': 'Yu Xiao'} 2 学生的姓名如下： 3 ----第一种方式----- 4 Yun Qtian 5 Feng Kuang 6 Yu Bao 7 Dian Lei 8 Yu Xiao 9 ----第二种方式----- 10 Yun Qtian 11 Feng Kuang 12 Yu Bao 13 Dian Lei 14 Yu Xiao
5. 嵌套
在Python中，有时我们需要将一系列字典存储在列表中，或将列表作为值存储到字典中，这就是所谓的嵌套。嵌套是一项强大的功能，我们可以在列表中嵌套字典、在字典中嵌套列表，也可以在字典中嵌套字典等。
5.1 字典列表
字典列表，即由字典组成的列表，或者说在空列表中嵌套字典。
例如，我们先创建一个空列表，再分别三个字典，然后将该三个字典嵌套到列表中。
代码：
1 students_list = [] 2 students_1 = { 3 'student_no':"S100001", 4 'sex':"M", 5 'age':"20" 6 } 7 students_2 = { 8 'student_no':"S100002", 9 'sex':"M", 10 'age':"21" 11 } 12 students_3 = { 13 'student_no':"S100003", 14 'sex':"F", 15 'age':"18" 16 } 17 students_list.append(students_1) 18 students_list.append(students_2) 19 students_list.append(students_3) 20 print(students_list) 21 for student in students_list: 22 print(student)
说明：
第1行，创建一个空列表students_list 。
第2~6行，创建第一个字典student_1。
第7~11行，创建第二个字典student_2。
第12~16行，创建第三个字典student_3。
第17~19行，分别将创建的三个字典增加到创建的空列表中。
第21~22行，循环打印该列表的元素。
运行结果：
1 [{'student_no': 'S100001', 'sex': 'M', 'age': '20'}, {'student_no': 'S100002', 'sex': 'M', 'age': '21'}, {'student_no': 'S100003', 'sex': 'F', 'age': '18'}] 2 {'student_no': 'S100001', 'sex': 'M', 'age': '20'} 3 {'student_no': 'S100002', 'sex': 'M', 'age': '21'} 4 {'student_no': 'S100003', 'sex': 'F', 'age': '18'}
5.2 在字典中存储列表
在Python中，有时我们需要将列表存于字典，而不是将字典存于列表。
例如，我们创建一个空字典，然后分别创建三个列表，并将其存于字典中。
代码：
1 students = {} 2 student_list1 =["S100001","M","20"] 3 student_list2 =["S100002","M","21"] 4 student_list3 =["S100003","F","18"] 5 students[student_list1[0]] = student_list1 6 students[student_list2[0]] = student_list2 7 students[student_list3[0]] = student_list3 8 print(students) 9 for value in students.values(): 10 print(value) 11 for _students in value: 12 print(_students)
说明：
第1行，创建一个空字典students。
第2~4行，分别创建一个不同的列表。
第5~7行，以每个学生的学号为key，列表的值为value分别向空字典中增加键-值对。
第8行，打印嵌套后的字典。
第9~10行，循环打印字典的值。
第11~12行，循环打印被嵌套的列表的每个元素。
运行结果：
1 {'S100001': ['S100001', 'M', '20'], 'S100002': ['S100002', 'M', '21'], 'S100003': ['S100003', 'F', '18']} 2 ['S100001', 'M', '20'] 3 S100001 4 M 5 20 6 ['S100002', 'M', '21'] 7 S100002 8 M 9 21 10 ['S100003', 'F', '18'] 11 S100003 12 F 13 18
在Python中，列表和字典的嵌套层级不应太多。如果嵌套层级非常多，很可能有更简单的解决方案。
5.3 在字典中存储字典
在Python中，我们虽然可以在字典中嵌套字典，但这样也许会让代码很快就复杂起来。
例如，我们将每个学生的基本信息作为一个字典，然后再存到一个总的字典中。
代码：
1 students ={ 2 "S100001":{ 3 "sex":"M", 4 "age":"20", 5 }, 6 "S100002": { 7 "sex": "M", 8 "age": "21", 9 }, 10 "S100003": { 11 "sex": "F", 12 "age": "18", 13 }, 14 } 15 print(students) 16 for key,value in students.items(): 17 print(key,value["sex"],value["age"])
说明：
第1~14行，创建一个字典students，其中第2~5行为字典students的一个键-值对，而第3~4行又是键-值对字典的一个键-值对，字典students的其余两个键-值对也类似。
第15行，打印字典的键-值对。
第16~17行，循环打印字典中的每个键-值对的具体值。
运行结果：
1 {'S100001': {'sex': 'M', 'age': '20'}, 'S100002': {'sex': 'M', 'age': '21'}, 'S100003': {'sex': 'F', 'age': '18'}} 2 S100001 M 20 3 S100002 M 21 4 S100003 F 18
到此为止，Python的字典学习就完成了。
