Python基础教程（Python 字典）

在 Python 里，字典（Dictionary）是一种功能强大且用途广泛的数据结构，下面从多个方面对其进行详细讲解。

1. 字典的定义与创建

字典是一种可变的、无序的数据类型，它以键 - 值对（key - value pairs）的形式存储数据。键必须是不可变的数据类型（如字符串、数字、元组），且在一个字典中键是唯一的，而值可以是任意数据类型。

• 直接使用花括号创建：

 

# 创建一个空字典
empty_dict = {}

# 创建包含键值对的字典
student = {
    'name': 'Alice',
    'age': 20,
    'grades': [85, 90, 92]
}

• 使用 dict() 函数创建：

# 通过传入键值对参数创建
person = dict(name='Bob', occupation='Engineer')

# 通过包含元组的列表创建
colors = dict([('red', 1), ('green', 2), ('blue', 3)])

2. 字典的基本操作

• 访问元素：通过键来访问对应的值。如果键不存在，会引发 KeyError 异常。可以使用 get() 方法来避免这种异常，当键不存在时，get() 方法会返回 None 或指定的默认值。

student = {'name': 'Alice', 'age': 20}
print(student['name'])  # 输出: Alice
print(student.get('grades', 'No grades available'))  # 输出: No grades available

• 修改元素：直接通过键来修改对应的值。

 

student = {'name': 'Alice', 'age': 20}
student['age'] = 21
print(student)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 21}

• 添加元素：如果键不存在，直接赋值就会添加新的键值对。

student = {'name': 'Alice', 'age': 20}
student['city'] = 'New York'
print(student)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 20, 'city': 'New York'}

• 删除元素：使用 del 语句或 pop() 方法。del 语句直接删除指定键的键值对，pop() 方法删除指定键的键值对并返回该值。

student = {'name': 'Alice', 'age': 20, 'city': 'New York'}
del student['city']
print(student)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 20}

age = student.pop('age')
print(age)  # 输出: 20
print(student)  # 输出: {'name': 'Alice'}

3. 字典的常用方法

• keys() 方法：返回一个包含字典所有键的视图对象。可以将其转换为列表等其他可迭代对象。

student = {'name': 'Alice', 'age': 20}
keys = student.keys()
print(list(keys))  # 输出: ['name', 'age']

• values() 方法：返回一个包含字典所有值的视图对象。

student = {'name': 'Alice', 'age': 20}
values = student.values()
print(list(values))  # 输出: ['Alice', 20]

• items() 方法：返回一个包含字典所有键值对的视图对象，每个键值对以元组形式表示。

student = {'name': 'Alice', 'age': 20}
items = student.items()
print(list(items))  # 输出: [('name', 'Alice'), ('age', 20)]

• update() 方法：用于将一个字典的键值对更新到另一个字典中。如果有相同的键，会覆盖原有的值。

dict1 = {'a': 1, 'b': 2}
dict2 = {'b': 3, 'c': 4}
dict1.update(dict2)
print(dict1)  # 输出: {'a': 1, 'b': 3, 'c': 4}

• clear() 方法：清空字典中的所有键值对。

 

student = {'name': 'Alice', 'age': 20}
student.clear()
print(student)  # 输出: {}

4. 字典的遍历

• 遍历键：

student = {'name': 'Alice', 'age': 20}
for key in student.keys():
    print(key)

• 遍历值：

student = {'name': 'Alice', 'age': 20}
for value in student.values():
    print(value)

• 遍历键值对：

student = {'name': 'Alice', 'age': 20}
for key, value in student.items():
    print(key, ':', value)

5. 字典的嵌套

字典中可以嵌套其他字典、列表等数据结构。

students = {
    'student1': {
        'name': 'Alice',
        'age': 20
    },
    'student2': {
        'name': 'Bob',
        'age': 21
    }
}
print(students['student1']['name'])  # 输出: Alice

6. 字典的复制

• 浅拷贝：使用 copy() 方法进行浅拷贝，新字典和原字典是不同的对象，但如果值是可变对象，它们会共享这些可变对象。

 

dict1 = {'a': [1, 2]}
dict2 = dict1.copy()
dict2['a'].append(3)
print(dict1)  # 输出: {'a': [1, 2, 3]}

• 深拷贝：使用 copy 模块的 deepcopy() 函数进行深拷贝，会递归地复制所有对象，新字典和原字典完全独立。

import copy
dict1 = {'a': [1, 2]}
dict2 = copy.deepcopy(dict1)
dict2['a'].append(3)
print(dict1)  # 输出: {'a': [1, 2]}

通过以上内容，你可以全面了解 Python 字典的各种特性和操作，从而在编程中灵活运用字典来处理数据。