Python----Python基础（字典 dict，创建，访问，添加、修改、删除，解包）

蹦蹦跳跳真可爱5892025-01-12 21:47

一、字典 dict

字典是"键值对"的无序可变序列，字典中的每个元素都是一个"键值对"，包含："键对象"和"值对象"。可以通过"键对象"实现快速获取、删除、更新对应的"值对象"。
列表中我们通过"下标数字"找到对应的对象。字典中通过"键对象"找到对应的"值对象"。

  1. "键"是任意的不可变数据，比如：整数、浮点数、字符串、元组。

  2. 但是：列表、字典、集合这些可变对象，不能作为"键"。

  3. 并且"键"不可重复。

  4. "值"可以是任意的数据，并且可重复。

字典的核心底层原理

字典对象的核心是散列表。散列表是一个稀疏数组（总是有空白元素的数组），数组的每个单元叫做bucket。每个bucket有两部分：一个是键对象的引用，一个是值对象的引用。

由于，所有bucket结构和大小一致，我们可以通过偏移量来读取指定bucket。

假设字典a对象创建完后，数组长度为8：
由于数组长度为8，我们可以拿计算出的散列值的最右边3位数字作为偏移量，即"101"，十进制是数字5。我们查看偏移量5，对应的bucket是否为空。如果为空，则将键值对放进去。如果不为空，则依次取右边3位作为偏移量，即"100"，十进制是数字4。再查看偏移量为4的bucket是否为空。直到找到为空的bucket将键值对放进去。流程图如下：

根据键查找"键值对"的底层过程和存储的底层流程算法一致，也是依次取散列值的不同位置的数字。 假设数组长度为8，我们可以拿计算出的散列值的最右边3位数字作为偏移量，即101，十进制是数字5。我们查看偏移量5，对应的bucket是否为空。如果为空，则返回None。如果不为空，则将这个bucket的键对象计算对应散列值，和我们的散列值进行比较，如果相等。则将对应"值对象"返回。如果不相等，则再依次取其他几位数字，重新计算偏移量。依次取完后，仍然没有找到。则返回None。流程图如下：

用法总结：

  1. 字典在内存中开销巨大，典型的空间换时间。

  2. 键查询速度很快

  3. 往字典里面添加新键值对可能导致扩容，导致散列表中键的次序变化。因此，不要在遍历字典的同时进行字典的修改

  4. 键必须可散列

    1. 数字、字符串、元组，都是可散列的

    2. 自定义对象需要支持下面三点:(面向对象章节中再展开说)

      1. 支持hash()函数

      2. 支持通过__eq__()方法检测相等性

      3. 若a==b为真，则hash(a)==hash(b)也为真

二、字典的创建

2.1、使用 {} 创建字典

python语言中字典是通过{}来进行描述的,所以创建字典的时候,直接可以使用 {}进行创建.

dct = {"key": value, "key1": value1}

ps: 多个键值对儿之间必须使用 ','隔开.

python 复制代码 
# 创建一个字典  
dict1 = {  
    "name": "Alice",  
    "age": 30,  
    "city": "New York"  
}  

print(dict1)  
# 输出: {'name': 'Alice', 'age': 30, 'city': 'New York'}

2.2、使用dict函数创建字典

简介:

python语言中可以直接使用 内置dict() 创建字典. 这类方法特别适用于 key 是字符串的情况.

使用方式:

dct = dict(key1=value1, key2=value2)

ps: 多个键值对儿之间使用 = 隔开

python 复制代码 
dict1 = dict(name="Bob", age=25, city="Los Angeles")  

print(dict1)  
# 输出: {'name': 'Bob', 'age': 25, 'city': 'Los Angeles'}

2.3、字典推导式

简介:

python语言提供了字典的推导式,可以直接推导出字典里面的值。

语法格式：

dict = {key:value for item in iterable}

python 复制代码 
# 使用字典推导式创建字典  
keys = ['a', 'b', 'c']  
values = [1, 2, 3]  

dict4 = {keys[i]: values[i] for i in range(len(keys))}  

print(dict4)  
# 输出: {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

2.4、通过zip()创建字典对象

zip函数:

zip函数可以将两个列表合并成一个字典,列表中的元素分别对应字典的key：value

使用方式:

zip(可迭代对象1, 可迭代对象2)

python 复制代码 
# 使用 zip() 创建字典  
keys = ['name', 'age', 'city']  
values = ['Dave', 22, 'San Francisco']  

dict5 = dict(zip(keys, values))  

print(dict5)  
# 输出: {'name': 'Dave', 'age': 22, 'city': 'San Francisco'}

2.5、通过fromkeys创建值为空的字典

fromkeys() 方法可以创建一个新字典，其中键来自给定的可迭代对象，而所有的值都是同一指定值（默认是 None）。

python 复制代码 
# 使用 fromkeys 创建字典  
keys = ['name', 'age', 'city']  
dict6 = dict.fromkeys(keys)  

print(dict6)  
# 输出: {'name': None, 'age': None, 'city': None}  

# 使用 fromkeys 创建字典并指定默认值  
dict7 = dict.fromkeys(keys, 'unknown')  

print(dict7)  
# 输出: {'name': 'unknown', 'age': 'unknown', 'city': 'unknown'}

三、字典元素的访问

3.1、通过 [键] 获得"值"

若键不存在，则抛出异常。

python 复制代码 
a = {'name':'zhangsan','age':18,'job':'programmer'}
b = a['name']
print(b)#zhangsan

3.2、通过get()方法获得

推荐使用。优点是：指定键不存在，返回None；也可以设定指定键不存在时默认返回的对象。推荐使用get()获取"值对象"

python 复制代码 
a = {'name':'zhangsan','age':18,'job':'programmer'}
b = a.get('name')
c = a.get('gender','不存在')
print(b)#zhangsan
print(c)#不存在

3.3、列出所有的键值对

python 复制代码 
a = {'name':'zhangsan','age':18,'job':'programmer'}
b = a.items()
print(b) #dict_items([('name', 'zhangsan'), ('age', 18), ('job', 'programmer')])

3.4、列出所有的键，列出所有的值

python 复制代码 
a = {'name':'zhangsan','age':18,'job':'programmer'}
k = a.keys()
v = a.values()
print(k) #dict_keys(['name', 'age', 'job'])
print(v) #dict_values(['zhangsan', 18, 'programmer'])

3.5、len() 键值对的个数

python 复制代码 
a = {'name':'zhangsan','age':18,'job':'programmer'}
num = len(a)
print(num) #3

3.6、检测一个"键"是否在字典中

python 复制代码 
a = {'name':'zhangsan','age':18,'job':'programmer'}
print("name" in a) #True

四、字典的添加、修改和删除

4.1、添加

给字典新增"键值对"。如果"键"已经存在，则覆盖旧的键值对；如果"键"不存在，则新增"键值对"

python 复制代码 
a = {'name':'张三','age':18,'job':'programmer'}
a['address']='北京'
a['age']=16
print(a) 
#{'name': '张三', 'age': 16, 'job': 'programmer', 'address': '北京'}

4.2、修改

python语言中,字典是可变类型,python的修改是在原来的数据之上 进行修改。

python语言对应字典的修改,也提供了两种修改的方式:

(1) 使用[]的形式进行修改

dict[old_key] = new_value

(2) 使用update进行修正

dict.update({old_key : new_value})

4.2.1、使用[]的形式进行修改

使用方括号 [] 可以直接访问和修改字典中的某个键的值。如果键存在，赋值会更新该键对应的值；如果键不存在，则会添加一个新的键值对。

python 复制代码 
# 创建一个字典  
my_dict = {  
    "name": "Alice",  
    "age": 30,  
    "city": "New York"  
}  

# 修改已存在的键  
my_dict["age"] = 31  # 更新 age  
print(my_dict)  
# 输出: {'name': 'Alice', 'age': 31, 'city': 'New York'}  

# 添加新的键值对  
my_dict["country"] = "USA"  # 添加新键 country  
print(my_dict)  
# 输出: {'name': 'Alice', 'age': 31, 'city': 'New York', 'country': 'USA'}

4.2.2、 使用update进行修正

update() 方法用于更新字典。它可以接收一个字典作为参数，将参数字典中的键值对更新到原字典中。如果原字典中已经存在某个键，则会更新该键对应的值；如果不存在，则添加新的键值对。此外，update() 方法同样支持传入关键字参数。

python 复制代码 
# 创建一个字典  
my_dict = {  
    "name": "Alice",  
    "age": 30,  
    "city": "New York"  
}  

# 使用 update() 方法更新字典  
my_dict.update({"age": 31, "city": "Los Angeles"})  # 更新 age 和 city  
print(my_dict)  
# 输出: {'name': 'Alice', 'age': 31, 'city': 'Los Angeles'}  

# 添加新的键值对  
my_dict.update({"country": "USA"})  # 添加新键 country  
print(my_dict)  
# 输出: {'name': 'Alice', 'age': 31, 'city': 'Los Angeles', 'country': 'USA'}  

# 也可以使用关键字参数  
my_dict.update(name="Bob", job="Engineer")  # 更新 name 并添加 job  
print(my_dict)  
# 输出: {'name': 'Bob', 'age': 31, 'city': 'Los Angeles', 'country': 'USA', 'job': 'Engineer'}

4.3、删除

python语言对于字典的修改,提供了四种方式:

(1) pop()：删除键值对儿

(2) del(): 根据字典的key进行删除

(3) clear(): 删除字典中所有的key：value

(4) popitem()随机删除和返回该键值对

4.3.1、pop()：删除键值对儿

pop() 方法用于删除指定键的键值对，并返回该键对应的值。如果指定的键不存在，则会抛出 KeyError 异常。

python 复制代码 
# 创建字典  
my_dict = {  
    "name": "Alice",  
    "age": 30,  
    "city": "New York"  
}  

# 使用 pop() 删除并获取 age 的值  
age = my_dict.pop("age")  
print(age)       # 输出: 30  
print(my_dict)   # 输出: {'name': 'Alice', 'city': 'New York'}  

# 尝试删除一个不存在的键会抛出错误  
# my_dict.pop("country")  # 会抛出 KeyError

4.3.2、del(): 根据字典的key进行删除

del 关键字可以用来删除字典中的键值对，如果指定的键不存在，会抛出 KeyError。

python 复制代码 
# 创建字典  
my_dict = {  
    "name": "Alice",  
    "age": 30,  
    "city": "New York"  
}  

# 使用 del 删除 city 键值对  
del my_dict["city"]  
print(my_dict)   # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 30}  

# del 尝试删除不存在的键会抛出错误  
# del my_dict["country"]  # 会抛出 KeyError

4.3.3、clear(): 删除字典中所有的key：value

clear() 方法用于清空字典，将所有键值对删除，结果是一个空字典。

python 复制代码 
# 创建字典  
my_dict = {  
    "name": "Alice",  
    "age": 30,  
    "city": "New York"  
}  

# 使用 clear() 删除所有键值对  
my_dict.clear()  
print(my_dict)   # 输出: {}

4.3.4、popitem()随机删除和返回该键值对

字典是"无序可变序列"，因此没有第一个元素、最后一个元素的概念；popitem弹出随机的项，因为字典并没有"最后的元素"或者其他有关顺序的概念。若想一个接一个地移除并处理项，这个方法就非常有效（因为不用首先获取键的列表）

python 复制代码 
# 创建字典  
my_dict = {  
    "name": "Alice",  
    "age": 30,  
    "city": "New York"  
}  

# 使用 popitem() 删除并返回最后一个键值对  
item = my_dict.popitem()  
print(item)       # 输出: ('city', 'New York')，具体输出顺序可能因字典的状态而异  
print(my_dict)    # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 30}  

# 如果字典为空，以下代码会抛出 KeyError  
# my_dict.clear()  
# my_dict.popitem()  # 会抛出 KeyError

五、解包

序列解包用于字典时，默认是对"键"进行操作； 如果需要对键值对操作，则需要使用items()；如果需要对"值"进行操作，则需要使用values()；

python 复制代码 
s = {'name':'zhangsan','age':18,'job':'teacher'}
name,age,job=s          #默认对键进行操作
print(name)  #name
name,age,job=s.items()      #对键值对进行操作
print(name)  #('name', 'zhangsan')
name,age,job=s.values()     #对值进行操作
print(name)  #zhangsan

六、思维导图

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