【python】—— 字典

（一）什么是字典

Python字典是一种可变、无序且可嵌套的数据类型，用于存储键值对。字典中的每个键(key)都唯一且不可变，它对应一个值(value)。

啥是键值对? 这是计算机/生活中一个非常广泛使用的概念：

• 把 键(key) 和 值(value) 进行一个一对一的映射, 然后就可以根据键, 快速找到值.（底层相当于hash）

举个栗子：

• 学校的每个同学, 都会有一个唯一的学号.
• 知道了学号, 就能确定这个同学.
• 此处 "学号" 就是 "键", 这个 "同学" 就是 "值"

此外字典的创建方式是使用花括号{}，并使用冒号将键和值分隔开来。

（二）字典的基本操作

2.1 创建字典

可以通过以下方式创建一个字典：

• 创建一个空的字典. 使用 { } 表示字典

a = { }     # 空字典
b = dict()  # 空字典
print(type(a))
print(type(b))

输出结果展示：

• 也可以在创建的同时指定初始值，键值对之间使用 , 分割, 键和值之间使用 : 分割. (冒号后面推荐加一个空格).

student = { 'id': 1, 'name': 'zhangsan' } # 包含两个键值对的字典
print(student)

输出结果展示：

• 为了代码更规范美观, 在创建字典的时候往往会把多个键值对, 分成多行来书写.

student = {
    'id': 1,
    'name': 'zhangsan'
}

• 最后一个键值对, 后面可以写 , 也可以不写

• 此外还可以使用参数来创建字典

student=dict(id=1,name='zhangsan') #左侧是键，右侧是值
print(student)

输出结果展示：

• 元组可以作为字典中的key来创建字典

t=(10,20,30)
print({t:10}) #t是key，10是value。元祖可以作为字典中的key

 输出结果展示：

• 列表不可以创建字典

2.2 查找 key

• 使用 in 可以判定 key 是否在 字典 中存在. 返回布尔值
  

student = {
    'id': 1,
    'name': 'zhangsan',
}
print('id' in student)
print('score' in student)

输出结果展示：

• 使用 [ ] 通过类似于取下标的方式, 获取到元素的值. 只不过此处的 "下标" 是 key. (可能是整数, 也可能是字符串等其他类型)

student = {
    'id': 1,
    'name': 'zhangsan',
}
print(student['id'])
print(student['name'])

输出结果展示：  

• 如果 key 在字典中不存在, 则会抛出异常

student = {
    'id': 1,
    'name': 'zhangsan',
}
print(student['score'])

输出结果展示：  

2.3 新增/修改元素

使用 [ ] 可以根据 key 来新增/修改 value

• 如果 key 不存在, 对取下标操作赋值, 即为新增键值对

student = {
    'id': 1,
    'name': 'zhangsan',
}
student['score'] = 90  # 添加键为'score'，值为'90'的键值对
print(student)

输出结果展示：  

• 如果 key 已经存在, 对取下标操作赋值, 即为修改键值对的

student = {
    'id': 1,
    'name': 'zhangsan',
    'score': 80
}
print(student)
student['score'] = 90  # 将score的值修改为90
print(student)

 输出结果展示：  

2.4 删除元素

• 使用 pop 方法根据 key 删除对应的键值对

student = {
    'id': 1,
    'name': 'zhangsan',
    'score': 80
}
print(student)
student.pop('score')  # 删除键为'score'的键值对
print(student)

 输出结果展示：  

• 也可以使用del语句删除字典中的键值对

student = {
    'id': 1,
    'name': 'zhangsan',
    'score': 80
}
print(student)
del student['score'] # 删除键为'score'的键值对
print(student)

2.5 遍历字典元素

直接使用 for 循环能够获取到字典中的所有的 key, 进一步的就可以取出每个值了

student = {
    'id': 1,
    'name': 'zhangsan',
    'score': 80
}
# 遍历所有键
for key in student: 
    print(key)
# 遍历所有值
for value in student.values(): 
    print(value)
# 遍历所有键值对
for key, value in student.items():
    print(f'{key}: {value}')

2.6 取出所有 key 和 value

• 使用 keys 方法可以获取到字典中的所有的 key

student = {
    'id': 1,
    'name': 'zhangsan',
    'score': 80
}
print(student.keys())

 输出结果展示：  

• 此处 dict_keys 是一个特殊的类型, 专门用来表示字典的所有 key. 大部分元组支持的操作对于dict_keys 同样适用.

• 使用 values 方法可以获取到字典中的所有 value

student = {
    'id': 1,
    'name': 'zhangsan',
    'score': 80
}
print(student.values())

 输出结果展示：  

• 此处 dict_values 也是一个特殊的类型, 和 dict_keys 类似.

• 使用 items 方法可以获取到字典中所有的键值对
  

student = {
    'id': 1,
    'name': 'zhangsan',
    'score': 80
}
print(student.items())

 输出结果展示：    

• 此处 dict_items 也是一个特殊的类型, 和 dict_keys 类似.

（三）合法的 key 类型

• 首先不是所有的类型都可以作为字典的 key.
• 字典本质上是一个 哈希表, 哈希表的 key 要求是 "可哈希的", 也就是可以计算出一个哈希值

• 可以使用 hash 函数计算某个对象的哈希值.但凡能够计算出哈希值的类型, 都可以作为字典的 key
  

• 列表无法计算哈希值

• 字典也无法计算哈希值

（四）小结

字典也是一个常用的结构. 字典的所有操作都是围绕 key 来展开的.需要表示 "键值对映射" 这种场景时就可以考虑使用字典.