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Python字典(dict)用法详解(附带实例)

字典是 Python 提供的一种常用的数据结构,它用于存放具有映射关系的数据。

比如有份成绩表数据,语文:79,数学:80,英语:92,这组数据看上去像两个列表,但这两个列表的元素之间有一定的关联关系。如果单纯使用两个列表来保存这组数据,则无法记录两组数据之间的关联关系。

为了保存具有映射关系的数据,Python 提供了字典,字典相当于保存了两组数据,其中一组数据是关键数据,称为 key;另一组数据可通过 key 来访问,称为 value。

形象地看,字典中 key 和 value 的关联关系如下图所示:


图 1 key和value的关联关系图

由于字典中的 key 是非常关键的数据,而且程序需要通过 key 来访问 value,因此字典中的 key 不允许重复。

程序既可使用花括号语法来创建字典,也可使用 dict() 函数来创建字典。实际上,dict 是一种类型,它就是 Python 中的字典类型。

在使用花括号语法创建字典时,花括号中应包含多个 key-value 对,key 与 value 之间用英文冒号隔开;多个 key-value 对之间用英文逗号隔开。

【实例 1】使用花括号创建字典。
#创建一个简单的dict,该dict的key是字符串,value是整数
scores= {'语文':89,'数学':92,'英语':93}
print(scores)
#空的花括号代表空的dict
emp t y_dict={}
print(emp t y_dict)
#使用元组作为dict的key
dict 2={(20,30):'good',30:'bad'}
print(dict 2)
运行程序,输出如下:
{'语文':89,'数学':92,'英语':93}
{}
{(20,30):'good',30:'bad'}
需要指出的是,元组可以作为 dict 的 key,但列表不能作为元组的 key。这是由于 dict 要求 key 必须是不可变类型,但列表是可变类型,因此列表不能作为元组的 key。

在使用 dict() 函数创建字典时,可以传入多个列表或元组参数作为 key-value 对,每个列表或元组将被当成一个 key-value 对,因此这些列表或元组都只能包含两个元素。

【实例 2】使用dict()创建字典。
vege t ables=[('celery',1.58),('brocoli',1.39),('lettuce',2.19)]
#创建包含3组key-value对的字典
dict 3=dict(vegetables)
print(dict 3)
cars=[['BMW',8.4],['BENS',8.5],['AUDI',7.6]]
#创建包含3组key-value对的字典
dict 4=dict(cars)
print(dict 4)
运行程序,输出如下:
{'celery':1.58,'brocoli':1.39,'lettuce':2.19}
{'BMW':8.4,'BENS':8.5,'AUDI':7.6}

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
dict 5=dict()
print(dict 5)
{}

还可通过为 dict 指定关键字参数创建字典,此时字典的 key 不允许使用表达式。例如:
#使用关键字参数来创建字典
dict 6=dict(spinach=1.39,cabbage=2.59)
print(dict 6)
{'spinach':1.39,'cabbage':2.59}

Python字典的基本用法

在 Python 中,key 是字典的关键数据,所以程序对字典的操作都是基于 key 的。基本操作如下:
【实例 3】字典的基本用法实例。
scores= {'数学':92}
#通过key访问value
print(scores['数学'])

如果要为 dict 添加 key-value 对,只需为不存在的 key 赋值即可:
#对不存在的key赋值,就是增加key-value对
scores['数学']=92
scores[92]=5.7
print(scores)                        #{'语文':88,'数学':92,91:5.7}

如果要删除字典中的 key-value 对,则可使用 del 语句,例如:
#使用del语句删除key-value对
del scores['语文']
del scores['数学']
print(scores)

如果对 dict 中存在的 key-value 对赋值,新赋的 value 就会覆盖原有的 value,这样即可改变 dict 中的 key-value 对。例如:
cars={'BMW':8.5,'BENS':8.3,'AUDI':7.9}
#对存在的key-value对赋值,改变key-value对
cars['BENS']=4.2
cars['AUDI']=4.8
print(cars)
运行结果为:

{'BMW':8.5,'BENS':4.2,'AUDI':4.8}


如果要判断字典是否包含指定的 key,则可以使用 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:
#判断 cars 是否包含名为 'AUDI' 的 key
print('AUDI'in cars)
True
#判断cars是否包含名为'PORSCHE'的key
print('PORSCHE'in cars)
False
print('LAMBORGHINI'not in cars)
True
通过上面内容可以看出,字典的 key 是它的关键。换个角度来看,字典的 key 就相当于它的索引,只不过这些索引不一定是整数类型,字典的 key 可以是任意不可变类型。

此外,还有一点需要指出,列表的索引总是从 0 开始、连续增大的;但字典的索引即使是整数类型,也不需要从 0 开始,而且不需要连续。因此,列表不允许对不存在的索引赋值:但字典却允许直接对不存在的 key 赋值,这样就会为字典增加一个 key-value 对。

Python字典的常用方法

字典由 dict 类代表,因此同样可使用 dir(dict) 来查看该类包含哪些方法。

在交互式解释器中输入 dir(dict)命令,将看到如下输出结果:
>>> dir(dict)
['__class__', '__class_getitem__', '__contains__', '__delattr__', '__delitem__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__',
'__getitem__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__ior__', '__iter__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__or__', '__reduce__',
'__reduce_ex__', '__repr__', '__reversed__', '__ror__', '__setattr__', '__setitem__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', 'clear', 'copy', 'fromkeys', 'get',
'items', 'keys', 'pop', 'popitem', 'setdefault', 'update', 'values']
下面介绍 dict 的一些方法。

1) clear()方法

clear() 方法用于清空字典中所有的 key-value 对,对一个字典执行 clear() 方法之后,该字典就会变成一个空字典。

【实例 4】clear()方法的使用实例。
tinydict={'Name':'Liming','Age':8}
print("字典长度:%d"% l en(t i nydict))
tinydict.c l ea r()
print("字典删除后长度:%d"% l en(tinydict))
运行程序,输出如下:

字典长度:2
字典删除后长度:0

2) get()方法

get() 方法其实就是根据 key 来获取 value,它相当于方括号语法的增强版。

当使用方括号语法访问并不存在的 key 时,字典会引发 Key Error 错误;但如果使用 get() 方法访问不存在的 key,该方法会简单地返回 None,不会导致错误。

【实例 5】使用 get() 方法获取字典中的值。
tinydict={'Name':'Python','Age':25}
print("Age:",tinydict.ge t('Age'))
#没有设置Sex,也没有设置默认的值,输出None
print("Sex:",tinydict.ge t('Sex'))
#没有设置Salary,输出默认的值0.0
print('Salary:',tinydict.ge t('Salary',0.0))
运行结果为:

Age: 25
Sex: None
Salary: 0.0

3) update()方法

update() 方法可使用一个字典所包含的 key-value 对来更新已有的字典。

在执行 update() 方法时,如果被更新的字典中已包含对应的 key-value 对,那么原 value 会被覆盖;如果被更新的字典中不包含对应的 key-value 对,则该 key-value 对被添加进去。

【实例 6】使用 update() 方法更新字典中的值。
tinydict={'Name':'WangShan','Age':8}
tinydict 2={'Sex':'female'}
tinydict.upda t e(tinydict 2)
print("更新字典tinydict:",tinydict)
运行程序,输出如下:

更新字典tinydict: {'Name':'WangShan','Age':8,'Sex':'female'}

4) items()方法、keys()方法、values()方法

items() 方法、keys() 方法、values() 方法分别用于获取字典中的所有 key-value 对、所有 key、所有 value。这三个方法依次返回 dict_items、dict_keys 和 dict_values 对象,Python 不希望用户直接操作这几个方法,但可通过 list() 函数把它们转换成列表。

【实例 7】items()方法、keys()方法、values()方法的用法实例。
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:
第一种是使用 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']


第二种是使用 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

5) pop()方法

pop() 方法用于获取指定 key 对应的 value,并删除这个 key-value 对。

【实例 8】展示pop()方法的使用。
site={'name':'Python教程','alexa':9999,'url':'c.biancheng.net/python/'}
element=site.pop('name')
print('删除的元素为:',element)
print('字典为:',site)
运行程序,输出如下:
删除的元素为: Python教程
字典为: {'alexa': 9999, 'url': 'c.biancheng.net/python/'}

6) popitem()方法

popitem() 方法用于随机弹出字典中的一个key-value对。

此处的随机其实是假的,正如列表的 pop( )方法总是弹出列表中的最后一个元素,实际上字典的 popitem() 方法也是弹出字典中的最后一个 key-value 对。

由于字典存储 key-value 对的顺序是不可知的,因此开发者感觉字典的 popitem() 方法是“随机”弹出的,但实际上字典的 popitem() 方法总是弹出底层存储的最后一个 key-value 对。

【实例 9】展示 popitem() 方法的使用方法。
site={'name':'Python教程','a l exa':9999,'url':'c.biancheng.net/python'}
result=site.popitem()
print('返回值= ',result)
print('site=',site)
#插入新元素
site['nickname']= 'yanchangsheng'
print('site=',site)
#现在('nickname','yanchangsheng')是最后插入的元素
result=site.popitem()
print('返回值=',result)
print('site=',site)
运行程序,输出如下:
返回值=  ('url', 'c.biancheng.net/python')
site= {'name': 'Python教程', 'a l exa': 9999}
site= {'name': 'Python教程', 'a l exa': 9999, 'nickname': 'yanchangsheng'}
返回值= ('nickname', 'yanchangsheng')
site= {'name': 'Python教程', 'a l exa': 9999}
由于实际上 popitem() 弹出的就是一个元组,因此程序完全可以通过序列解包的方式用两个变量分别接收 key 和 value。

7) setdefault()方法

setdefault() 方法也用于根据 key 来获取对应的 value 值。但该方法有一个额外的功能,即当程序要获取的 key 在字典中不存在时,该方法会先为这个不存在的 key 设置一个默认的 value,然后再返回该 key 对应的 value。

总之,setdefault() 方法总能返回指定 key 对应的 value;如果该 key-value 对存在,则直接返回该 key 对应的 value;如果该 key-value 对不存在,则先为该 key 设置默认的 value,然后再返回该 key 对应的 value。

【实例 10】展示setdefault()方法的使用方法。
tinydict={'Name':'Python','Age':6}
print("Age键的值为:%s"% tinydict.setdefault('Age',None))
print("Sex键的值为:%s"% tinydict.setdefault('Sex',None))
print("新字典为:",tinydict)
运行程序,输出如下:
Age键的值为:6
Sex键的值为:None
新字典为: {'Name': 'Python', 'Age': 6, 'Sex': None}

8) fromkeys()方法

fromkeys() 方法使用给定的多个 key 创建字典,这些 key 对应的 value 默认都是 None;也可以额外传入一个参数作为默认的 value。

该方法一般不会使用字典对象调用,通常会使用 dict 类直接调用。

【实例 11】fromkeys()方法的使用方法。
# 使用列表创建包含 2 个 key 的字典
a_dict = dict.fromkeys(['a', 'b'])
print(a_dict)  # {'a': None, 'b': None}

# 使用元组创建包含 2 个 key 的字典
b_dict = dict.fromkeys(((13, 17)))
print(b_dict)  # {13: None, 17: None}

# 使用元组创建包含 2 个 key 的字典,指定默认的 value
c_dict = dict.fromkeys((13, 17), 'good')
print(c_dict)  # {13: 'good', 17: 'good'}
运行程序,输出如下:

{'a':None,'b':None}
{13:None,17:None}
{13:'good',17:'good'}

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