Python dict字典详解

和列表相同,字典也是许多数据的集合,属于可变序列类型。不同之处在于,它是无序的可变序列,其保存的内容是以“键值对”的形式存放的。

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 1 所示。


图 1 映射关系示意图

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。

表 1 Python 字典特征
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 字典中的值是不可变的,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) 花括号语法创建字典

由于字典中每个元素都包含 2 部分,分别是键和值,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。

Python 字典类型的语法格式如下:

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

其中 dictname 表示字典类型名,keyn : valuen 表示各个元素的键值对。需要注意的是,同一字典中各个元素的键值必须唯一。

如下代码示范了使用花括号语法创建字典:
scores = {'语文': 89, '数学': 92, '英语': 93}
print(scores)
# 空的花括号代表空的dict
empty_dict = {}
print(empty_dict)
# 使用元组作为dict的key
dict2 = {(20, 30):'good', 30:[1,2,3]}
print(dict2)
运行结果为:

{'语文': 89, '数学': 92, '英语': 93}
{}
{(20, 30): 'good', 30: [1, 2, 3]}


可以看到,同一字典中,键值可以是整数、字符串或者元组,只要符合唯一和不可变的特性;对应的值可以是 Python 支持的任意数据类型。

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() 方法创建所有键值为空的字典,使用此方法的语法格式为:

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

其中,list 参数表示字典中所有键的列表,value 参数默认为 None,表示所有键对应的值。

例如:
knowledge = {'语文', '数学', '英语'}
scores = dict.fromkeys(knowledge)
print(scores)
运行结果为:

{'语文': None, '数学': None, '英语': None}

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为空(None)。此种创建方式,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。

表 2 dict() 函数创建字典
创建格式 注意事项
>>> a = dict(one=1,two=2,three=3) 注意,其中的 one、two、three 都是字符串,但使用此方式创建字典时,字符串不能带引号。
>>> demo = [('two',2),('one',1),('three',3)] #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
>>> 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。
>>> demokeys = ['one','two','three'] #还可以是字符串或元组
>>> demovalues = [1,2,3] #还可以是字符串或元组
>>> a = dict(zip(demokeys,demovalues))
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。


如果不为 dict() 函数传入任何参数,则代表创建一个空的字典。例如如下代码:
# 创建空的字典
dict5 = dict()
print(dict5)
运行结果为:

{}

Python 访问字典

和列表、元组不同,它们访问元素都是通过下标,而字典不同,它是通过键来访问对应的元素值。

因为字典中元素是无序的,所以不能像列表、元组那样,采用切片的方式一次性访问多个元素。

例如,如果想访问刚刚建立的字典 a 中,获取元素 1,可以使用下面的代码:

>>> a['one']
1

在使用此方法获取指定键的值时,如果键不存在,则会抛出如下异常:

>>> a['four']
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#2>", line 1, in <module>
    a['four']
KeyError: 'four'


另外,除了上面这种方式外,Python 更推荐使用 dict 类型提供的 get() 方法获取指定键的值。get() 方法的语法格式为:

dict.get(key[,default])

其中,dict 指的是所创建的字典名称;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。

例如,通过 get() 方法获取字典 a 中“two”对应的值,执行代码如下:

>>> a = dict(one=1,two=2,three=3)
>>>a.get('two')
2


当然,为了防止在获取指定键的值时,因不存在该键而导致抛出异常,在使用 get() 方法时,可以为其设置默认值,这样,即便指定的键不存在,也不回报错。例如:

>>> a = dict(one=1,two=2,three=3)
>>> a.get('four','字典中无此键')
'字典中无此键'

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 语句。例如:

>>> a = dict(one=1,two=2,three=3)
>>> a
{'one': 1, 'two': 2, 'three': 3}
>>> del(a)
>>> a
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#16>", line 1, in <module>
    a
NameError: name 'a' is not defined

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