Python 字典（Dictionary）完全指南：从入门到实战

你好呀！👋 欢迎回到我们的 Python 课堂。上节课我们学习了"上了锁的列表"------元组，今天我们要来学习 Python 中最强大、最常用的数据结构之一：字典（Dictionary）。

如果说列表和元组是按"顺序"排队的队伍，那么字典就像是一本真正的字典 或者你的手机通讯录：你不需要知道它排在第几个，你只需要知道它的"名字"（键），就能立刻找到对应的"内容"（值）。

准备好了吗？我们开始今天的课程！👩‍🏫

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一、 什么是字典（Dictionary）？

字典是一种可变的容器模型 ，它存储的是 键值对（Key-Value pairs）。

• 外观特征 ：使用花括号 {} 包裹，键和值之间用冒号 : 分隔，每对之间用逗号 , 分隔。
• 核心规则（🌟 必考点） ：
  1. 键（Key）必须是唯一的：如果同一个键被赋值两次，后面的值会覆盖前面的值。
  2. 键（Key）必须是不可变的 ：你可以用字符串、数字或元组 作为键，但绝对不能用列表（因为列表是可变的）。
  3. 值（Value）可以是任何数据类型：数字、字符串、列表，甚至另一个字典都可以。

# 一个标准的字典实例
student = {
    'name': '小明',       # 键是字符串，值是字符串
    'age': 18,            # 键是字符串，值是整数
    'hobbies': ['篮球', '编程'] # 键是字符串，值是列表
}

(💡 老师提醒：dict 是 Python 的内置关键字，请千万不要把你的变量命名为 dict，比如 dict = {} 是错误的写法，可以用 my_dict 或 info 代替。)

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二、 如何创建字典？

# 1. 使用花括号创建
dict1 = {'apple': 5, 'banana': 3}

# 2. 创建空字典（两种方法）
empty_dict1 = {}
empty_dict2 = dict()

# 3. 使用 dict() 构造函数（适合从成对的数据中创建）
dict2 = dict(name='Alice', age=25)  # 注意：这里的键不需要加引号
print(dict2)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 25}

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三、 访问字典里的值

方法 1：使用方括号 []（直接，但有风险）

info = {'name': 'Runoob', 'age': 7}
print(info['name'])  # 输出: Runoob

⚠️ 风险 ：如果你访问了一个不存在的键，Python 会直接报错（KeyError），导致程序崩溃。

# print(info['gender'])  # ❌ 报错：KeyError: 'gender'

方法 2：使用 .get() 方法（🌟 老师强烈推荐的最佳实践）

.get() 方法在找不到键时，不会报错，而是返回 None，或者你指定的默认值。

print(info.get('age'))          # 输出: 7
print(info.get('gender'))       # 输出: None (程序安全运行)
print(info.get('gender', '未知')) # 输出: 未知 (找不到时返回你设定的默认值)

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四、 修改与添加元素

在字典中，修改 和添加使用的是完全相同的语法。Python 会检查键是否存在：存在就修改，不存在就添加。

info = {'name': 'Runoob', 'age': 7}

# 1. 修改已存在的键
info['age'] = 8  
print(info)  # 输出: {'name': 'Runoob', 'age': 8}

# 2. 添加新的键值对
info['school'] = '菜鸟教程'
print(info)  # 输出: {'name': 'Runoob', 'age': 8, 'school': '菜鸟教程'}

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五、 删除字典元素

根据你想删除的范围，有 4 种不同的方法：

d = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

# 1. del 语句：删除指定的键值对
del d['a']
print(d)  # 输出: {'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

# 2. .pop(key)：删除指定键，并【返回】被删除的值（非常实用）
removed_value = d.pop('b')
print(removed_value)  # 输出: 2
print(d)              # 输出: {'c': 3, 'd': 4}

# 3. .popitem()：删除并返回【最后一对】键值对 (Python 3.7+ 保证删除最后插入的)
last_item = d.popitem()
print(last_item)  # 输出: ('d', 4)

# 4. .clear()：清空字典所有内容，但保留字典本身
d.clear()
print(d)  # 输出: {}

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六、 字典的遍历（🌟 核心实战技能）

在实际开发中，我们经常需要把字典里的内容全部打印或处理一遍。字典提供了三个视图方法：.keys(), .values(), .items()。

user = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'Beijing'}

# 1. 遍历所有的键 (默认行为，等同于 user.keys())
for key in user:
    print(key, end=" ")  
# 输出: name age city

# 2. 遍历所有的值
for value in user.values():
    print(value, end=" ")
# 输出: Alice 25 Beijing

# 3. 🌟 同时遍历键和值 (最常用！使用 .items())
for key, value in user.items():
    print(f"键是: {key}, 值是: {value}")
# 输出: 
# 键是: name, 值是: Alice
# 键是: age, 值是: 25
# 键是: city, 值是: Beijing

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七、 🎁 老师的加分项：字典的高级技巧

1. 为什么列表不能做键，但元组可以？

回顾我们上节课学的：字典的键必须是不可变的（哈希的）。

# ✅ 正确：元组是不可变的，可以做键
location = {(39.9, 116.4): "北京"} 

# ❌ 错误：列表是可变的，做键会报错
# bad_location = {[39.9, 116.4]: "北京"}  # TypeError: unhashable type: 'list'

2. .setdefault() 方法：优雅地初始化

如果你想统计单词出现的次数，传统的写法需要判断键是否存在。用 .setdefault() 可以一行搞定：

word_count = {}
word = "apple"

# 如果 "apple" 不在字典里，就设为 0，然后 +1
word_count[word] = word_count.setdefault(word, 0) + 1
print(word_count)  # 输出: {'apple': 1}

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八、 📝 课后小练习（巩固时间！）

请打开你的 Python 编辑器，尝试完成以下 3 个小任务。遇到报错不要怕，读懂报错信息是程序员的第一步！

1. 创建与访问 ：创建一个字典 book，包含书名（'title'）、作者（'author'）和价格（'price'）。尝试用 .get() 方法获取 'publisher'（出版社），如果不存在，让它返回 "暂无信息"。
2. 安全修改 ：尝试把 book 的价格打 8 折（即原价格乘以 0.8），然后添加一个新的键值对 'is_on_sale': True。
3. 遍历挑战 ：使用 .items() 遍历 book 字典，打印出类似这样的格式：属性: title, 内容: Python基础教程。

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结语

字典是 Python 赋予我们的"魔法书"，它让数据的组织变得极其直观和高效。掌握了字典的增删改查和遍历，你就已经具备了处理大部分现实世界数据（比如 JSON 数据、配置文件）的能力。

去试试课后练习吧！如果有任何一行代码不理解，或者运行结果和你想象的不一样，随时带着代码来问我。老师随时在这里为你解答！🚀