第五章：Python 数据结构：列表、元组与字典(二)

Python 列表、元组与字典详解：从基础到实战

系列文章目录

第一章 Python语言基础与应用领域
 第二章 Python 开发环境搭建与工具配置（一）
第二章 Python开发环境搭建与工具配置（二）
第三章：Python基本语法规则详解（一）
第三章：Python基本语法规则详解（二）

文章目录

[Python 列表、元组与字典详解：从基础到实战](#Python 列表、元组与字典详解：从基础到实战)
系列文章目录
- 三、字典（Dictionary）：键值对存储结构
- - [3.1 字典的定义与特点](#3.1 字典的定义与特点)
  - [3.2 字典的常用操作](#3.2 字典的常用操作)
  - [3.3 字典的键与值规则](#3.3 字典的键与值规则)
  - [3.4 常见错误及解决](#3.4 常见错误及解决)
- 四、实战练习
- - [练习 1：列表操作](#练习 1：列表操作)
  - [练习 2：学生信息管理](#练习 2：学生信息管理)
- 五、总结

三、字典（Dictionary）：键值对存储结构

3.1 字典的定义与特点

字典是可变、无序 的键值对（key-value）集合，通过键快速访问值，用花括号 {} 定义：

python 复制代码

empty_dict = {}  # 空字典
person = {
    "name": "Alice",
    "age": 30,
    "city": "New York"
}
mixed_dict = {1: "one", "two": 2, 3.14: "pi"}  # 不同类型的键
nested_dict = {  # 嵌套字典
    "user1": {"name": "Alice", "age": 30},
    "user2": {"name": "Bob", "age": 25}
}

# 用 dict() 函数创建
person = dict(name="Alice", age=30, city="New York")

字典的核心特点：

键值对结构：通过键（key）访问值（value）
无序性：键值对没有固定顺序（Python 3.7+ 保留插入顺序）
键唯一性：同一个字典中键不能重复（重复会覆盖）
高效查找：基于哈希表实现，查找速度极快

3.2 字典的常用操作

访问值：

python 复制代码

person = {"name": "Alice", "age": 30}
print(person["name"])  # Alice（直接访问，键不存在会报错）
print(person.get("age"))  # 30（get方法，键不存在返回None）
print(person.get("city", "Unknown"))  # Unknown（指定默认值）

添加 / 修改键值对：

python 复制代码

person = {"name": "Alice"}
person["age"] = 30  # 添加新键值对
person["name"] = "Bob"  # 修改已有键的值

删除操作：

python 复制代码

person = {"name": "Alice", "age": 30, "city": "New York"}
del person["city"]  # 删除指定键
age = person.pop("age")  # 删除并返回值
key, value = person.popitem()  # 删除最后一个键值对（3.7+）

遍历字典：

python 复制代码

person = {"name": "Alice", "age": 30, "city": "New York"}

# 遍历键
for key in person:
    print(key)  # name, age, city

# 遍历值
for value in person.values():
    print(value)  # Alice, 30, New York

# 遍历键值对
for key, value in person.items():
    print(f"{key}: {value}")

3.3 字典的键与值规则

键的要求：

必须是不可变类型（字符串、数字、元组等）
不能是列表（列表是可变的）
必须唯一（重复键会被后面的覆盖）

python 复制代码

valid_dict = {(1, 2): "tuple_key"}  # 合法（元组作为键）
invalid_dict = {[1, 2]: "list_key"}  # 错误（列表不能作为键）

值的特点：

可以是任意类型（包括列表、字典等可变类型）
可以重复
可变值可以被修改

python 复制代码

my_dict = {"hobbies": ["reading", "music"]}
my_dict["hobbies"].append("sports")  # 可以修改列表值

3.4 常见错误及解决

访问不存在的键：

python 复制代码

# 错误示例
person = {"name": "Alice"}
print(person["age"])  # KeyError
# 解决：用 get() 方法
print(person.get("age", 0))  # 0（指定默认值）

混淆键和值：

python 复制代码

# 错误示例
person = {"name": "Alice"}
print(person["Alice"])  # 想用值查键，会报错
# 解决：如果需要反向查找，需手动实现

四、实战练习

练习 1：列表操作

实现功能：创建 1-5 的列表，添加 6，在索引 2 插入 7，移除 3，排序后反转

python 复制代码

# 代码实现
nums = [1, 2, 3, 4, 5]
nums.append(6)
nums.insert(2, 7)
nums.remove(3)
nums.sort()
nums.reverse()
print(nums)  # 输出：[7, 6, 5, 4, 2, 1]

练习 2：学生信息管理

用字典实现学生信息的增删改查

python 复制代码

# 代码实现
students = {}
# 添加信息
students["Alice"] = 20
students["Bob"] = 21
# 输出所有学生
for name, age in students.items():
    print(f"{name}: {age}")
# 修改信息
students["Alice"] = 22
# 删除信息
del students["Bob"]
print(students)  # 输出：{'Alice': 22}

五、总结

列表：可变有序集合，适合需要频繁修改的数据
元组：不可变有序集合，适合存储固定数据或作为字典键
字典：键值对结构，适合通过唯一标识快速查找数据

选择合适的数据结构能让代码更高效、更易维护。建议多做练习，熟练掌握它们的操作方法和应用场景。

下一篇将讲解集合与推导式，敬请关注！如果有疑问欢迎在评论区交流～