一、基本介紹

在Python中，如果沒有列表和字典是不可想象的。字典及其強(qiáng)有力的實(shí)現(xiàn)是使Python如此有效和出眾的重要原因。本文將展示字典及其使用方法。

字典和列表之間可以相互轉(zhuǎn)換，但字典和列表的不同之處在哪里？首先列表是有序的，而字典是無序的，但核心的不同在于字典是通過鍵(key)來訪問，而列表是通過位置訪問。更進(jìn)一步講，字典是一種抽象數(shù)據(jù)類型的實(shí)現(xiàn)。字典的每一個(gè)鍵都與一個(gè)值相關(guān)聯(lián)。值可以是任意的Python數(shù)據(jù)類型。此外，字典不支持像位置索引、切片等序列操作方法。

二、字典實(shí)例

第一個(gè)例子是關(guān)于美國和加拿大的幾個(gè)大城市人口的，首先創(chuàng)建一個(gè)名為city的字典，字典中包含一些城市以及這些城市包含的人口數(shù)量：

>>> city = {"New York City":8175133, "Los Angeles": 3792621, "Washington":632323, "Chicago": 2695598, "Toronto":2615060, "Montreal":11854442, "Ottawa":883391, "Boston":62600}

如果我們想得到某個(gè)城市的人口數(shù)量，我們可以直接用城市的名稱進(jìn)行查詢：

>>> city["New York City"] 8175133 >>> city["Toronto"] 2615060 >>> city["Boston"] 62600

如果我們用city中不存在的城市名稱作為key訪問，則會(huì)報(bào)錯(cuò)。

>>> city["Detroit"] Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in KeyError: 'Detroit'

如果你回看下上面定義的字典city，你可能會(huì)覺得字典中的元素是有序的，例如，第一個(gè)是”New York City”, 第二個(gè)是 “Los Angeles” 等等，但事實(shí)上字典是無序的。我們再輸出查看下city，得到的順序可能與原始順序是不一樣的。

>>> city {'Toronto': 2615060, 'Ottawa': 883391, 'Los Angeles': 3792621, 'Chicago': 2695598, 'New York City': 8175133, 'Boston': 62600, 'Washington': 632323, 'Montreal': 11854442}

因此，字典不能像列表一樣通過一個(gè)數(shù)字索引來訪問元素。

>>> city[0] Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in KeyError: 0 >>>

向字典添加元素很簡單，直接賦值即可。

>>> city["Halifax"] = 390096 >>> city {'Toronto': 2615060, 'Ottawa': 883391, 'Los Angeles': 3792621, 'Chicago': 2695598, 'New York City': 8175133, 'Halifax': 390096, 'Boston': 62600, 'Washington': 632323, 'Montreal': 11854442}

因此，通過往一個(gè)空字典中遞增式添加元素從而獲得所需字典的方式是可行的。前面還沒有提到如何創(chuàng)建一個(gè)空字典。如下是創(chuàng)建一個(gè)名字為city的空字典的方式：

>>> city = {} >>> city {}

下一個(gè)例子是一個(gè)簡單的英德字典：

en_de = {"red" : "rot", "green" : "grün", "blue" : "blau", "yellow":"gelb"} print(en_de) print(en_de["red"])

再定義一個(gè)德法字典：

de_fr = {"rot" : "rouge", "grün" : "vert", "blau" : "bleu", "gelb":"jaune"}

現(xiàn)在，它可以從英語翻譯成法語了。盡管我們沒有一個(gè)英法字典，但是通過de_fr[en_de[“red”]] 我們能夠得到”red”的法文翻譯：”rouge”。

en_de = {"red" : "rot", "green" : "grün", "blue" : "blau", "yellow":"gelb"} print(en_de) print(en_de["red"]) de_fr = {"rot" : "rouge", "grün" : "vert", "blau" : "bleu", "gelb":"jaune"} print("The French word for red is: " + de_fr[en_de["red"]])

上面代碼的輸出是：

{'blue': 'blau', 'green': 'grün', 'yellow': 'gelb', 'red': 'rot'} rot The French word for red is: rouge

在字典中，我們可以用任意類型作為值（value），但是對(duì)鍵（key）是有約束的，只有不可變的類型才能作為鍵。如果用一個(gè)可變類型作為鍵，將會(huì)報(bào)錯(cuò)。下面將一個(gè)列表作為鍵（key），因?yàn)榱斜硎强勺冾愋?#xff0c;所以報(bào)錯(cuò)。

>>> dic = { [1,2,3]:"abc"} Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module> TypeError: list objects are unhashable

元組是不可變類型，因此可以作為鍵（key）：

>>> dic = { (1,2,3):"abc", 3.1415:"abc"} >>> dic {3.1415: 'abc', (1, 2, 3): 'abc'}

我們還可以創(chuàng)建一個(gè)包含字典的字典：

en_de = {"red" : "rot", "green" : "grün", "blue" : "blau", "yellow":"gelb"} de_fr = {"rot" : "rouge", "grün" : "vert", "blau" : "bleu", "gelb":"jaune"} dictionaries = {"en_de" : en_de, "de_fr" : de_fr } print(dictionaries["de_fr"]["blau"])

輸出為：
bleu

三、字典操作

例子:
下面是一個(gè)拉丁字符與其對(duì)應(yīng)摩爾斯碼的字典。

morse = { "A" : ".-", "B" : "-...", "C" : "-.-.", "D" : "-..", "E" : ".", "F" : "..-.", "G" : "--.", "H" : "....", "I" : "..", "J" : ".---", "K" : "-.-", "L" : ".-..", "M" : "--", "N" : "-.", "O" : "---", "P" : ".--.", "Q" : "--.-", "R" : ".-.", "S" : "...", "T" : "-", "U" : "..-", "V" : "...-", "W" : ".--", "X" : "-..-", "Y" : "-.--", "Z" : "--..", "0" : "-----", "1" : ".----", "2" : "..---", "3" : "...--", "4" : "....-", "5" : ".....", "6" : "-....", "7" : "--...", "8" : "---..", "9" : "----.", "." : ".-.-.-", "," : "--..--" }

獲取字典中包含的拉丁字符數(shù)量可以調(diào)用len函數(shù)：

>>> len(morse) 38

這個(gè)字典僅僅包含大寫字母，因此檢查小寫字母”a”是否在字典中將返回False：

>>> "a" in morse False >>> "A" in morse True >>> "a" not in morse True

list可以像棧（stack）一樣使用pop()函數(shù)彈出一個(gè)元素。但是在字典中，因?yàn)槭菬o序的并且沒有索引，所以pop()函數(shù)有著不一樣的含義。
如果D表示一個(gè)字典，那么D.pop(k)表示從D中移除鍵為k的元素，該操作的返回值是D[k]。
如果鍵k在D中不存在，那么將報(bào)錯(cuò)。

>>> en_de = {"Austria":"Vienna", "Switzerland":"Bern", "Germany":"Berlin", "Netherlands":"Amsterdam"} >>> capitals = {"Austria":"Vienna", "Germany":"Berlin", "Netherlands":"Amsterdam"}>>> capital = capitals.pop("Austria") >>> print(capital) Vienna >>> print(capitals) {'Netherlands': 'Amsterdam', 'Germany': 'Berlin'} >>> capital = capitals.pop("Switzerland") Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module> KeyError: 'Switzerland'

如果我們試圖在上面的字典capitals中找到瑞士(Switzerland)的首都，由于不存在Switzerland，將報(bào)錯(cuò)。為了避免這種錯(cuò)誤，我們可以在pop()函數(shù)中使用第二個(gè)參數(shù)作為缺省值。

>>> capital = capitals.pop("Switzerland", "Bern") >>> print(capital) Bern >>> capital = capitals.pop("France", "Paris") >>> print(capital) Paris >>> capital = capitals.pop("Germany", "München") >>> print(capital) Berlin

popitem()是字典的另一種方法，不需要任何輸入?yún)?shù)，將隨機(jī)移除字典中任意一個(gè)元素，返回值為該移除元素的鍵值對(duì)元組 (key,value)。如果是一個(gè)空字典，使用popitem()將報(bào)錯(cuò)。

>>> capitals = {"Springfield":"Illinois", "Augusta":"Maine", "Boston": "Massachusetts", "Lansing":"Michigan", "Albany":"New York", "Olympia":"Washington", "Toronto":"Ontario"} >>> (city, state) = capitals.popitem() >>> (city, state) ('Olympia', 'Washington') >>> print(capitals.popitem()) ('Albany', 'New York') >>> print(capitals.popitem()) ('Boston', 'Massachusetts') >>> print(capitals.popitem()) ('Lansing', 'Michigan') >>> print(capitals.popitem()) ('Toronto', 'Ontario') >>>

如果我們訪問字典中不存在的鍵，將得到錯(cuò)誤信息：

>>> locations = {"Toronto" : "Ontario", "Vancouver":"British Columbia"} >>> locations["Ottawa"] Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in <module> KeyError: 'Ottawa'

可以通過”in”操作符進(jìn)行事先檢查，從而避免這個(gè)問題。

>>> if "Ottawa" in locations: print(locations["Ottawa"]) ... >>> if "Toronto" in locations: print(locations["Toronto"]) ... Ontario

另一種訪問方式是通過get()方法，如果鍵不存在，get()方法不返回錯(cuò)誤，而返回的是None。當(dāng)然也可以設(shè)定一個(gè)鍵（key）不存在時(shí)缺省的返回值。

>>> proj_language = {"proj1":"Python", "proj2":"Perl", "proj3":"Java"} >>> proj_language["proj1"] 'Python' >>> proj_language["proj4"] Traceback (most recent call last):File "<stdin>", line 1, in KeyError: 'proj4' >>> proj_language.get("proj2") 'Perl' >>> proj_language.get("proj4") >>> print(proj_language.get("proj4")) None >>> # setting a default value: >>> proj_language.get("proj4", "Python") 'Python'

一個(gè)字典可以使用copy()函數(shù)進(jìn)行復(fù)制：

>>> w = words.copy() >>> words["cat"]="chat" >>> print(w) {'house': 'Haus', 'cat': 'Katze'} >>> print(words) {'house': 'Haus', 'cat': 'chat'}

這種拷貝是淺拷貝。如果字典中的值是一個(gè)復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型，例如list。

# -*- coding: utf-8 -*-trainings = { "course1":{"title":"Python Training Course for Beginners", "location":"Frankfurt", "trainer":"Steve G. Snake"},"course2":{"title":"Intermediate Python Training","location":"Berlin","trainer":"Ella M. Charming"},"course3":{"title":"Python Text Processing Course","location":"München","trainer":"Monica A. Snowdon"}}trainings2 = trainings.copy()trainings["course2"]["title"] = "Perl Training Course for Beginners" print(trainings2)

檢查下輸出，我們能看到改變trainings中course2的title值，trainings2中也發(fā)生了一樣的改變。

{'course2': {'trainer': 'Ella M. Charming', 'title': 'Perl Training Course for Beginners', 'location': 'Berlin'}, 'course3': {'trainer': 'Monica A. Snowdon', 'title': 'Python Text Processing Course', 'location': 'München'}, 'course1': {'trainer': 'Steve G. Snake', 'title': 'Python Training Course for Beginners', 'location': 'Frankfurt'}}

如果分配了一個(gè)新值給一個(gè)鍵，看看發(fā)生了什么：

trainings = { "course1":{"title":"Python Training Course for Beginners", "location":"Frankfurt", "trainer":"Steve G. Snake"},"course2":{"title":"Intermediate Python Training","location":"Berlin","trainer":"Ella M. Charming"},"course3":{"title":"Python Text Processing Course","location":"München","trainer":"Monica A. Snowdon"}}trainings2 = trainings.copy()trainings["course2"] = {"title":"Perl Seminar for Beginners","location":"Ulm","trainer":"James D. Morgan"} print(trainings2["course2"])

輸出結(jié)果:

{'trainer': 'Ella M. Charming', 'location': 'Berlin', 'title': 'Intermediate Python Training'}

檢查下輸出，我們能看到改變trainings中course2的值，trainings2中course2卻沒有改變。如果你想了解這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，可以回顧下前期文章《Python的淺拷貝和深拷貝》。

字典可以使用clear()函數(shù)清空，執(zhí)行該方法后，字典本身沒有被刪除，而是被置為空字典。

>>> w.clear() >>> print(w) {}

能不能將字典合并或歸并在一起呢，答案是肯定的。update()函數(shù)能夠歸并2個(gè)字典，如果存在相同的鍵，那么前一個(gè)字典該鍵下的值將被覆蓋：

>>> knowledge = {"Frank": {"Perl"}, "Monica":{"C","C++"}} >>> knowledge2 = {"Guido":{"Python"}, "Frank":{"Perl", "Python"}} >>> knowledge.update(knowledge2) >>> knowledge {'Frank': {'Python', 'Perl'}, 'Guido': {'Python'}, 'Monica': {'C', 'C++'}}

對(duì)于字典的鍵（key）迭代，可以直接使用for循環(huán)和”in”操作符：

>>> d = {"a":123, "b":34, "c":304, "d":99} >>> for key in d: ... print(key) ... b c a d

當(dāng)然也可以使用keys()方法，能夠得到相同的效果：

>>> for key in d.keys(): ... print(key) ... b c a d

values()方法能夠方便的對(duì)值（value）進(jìn)行遍歷。

>>> for value in d.values(): ... print(value) ... 34 304 123 99

上面的循環(huán)等價(jià)于如下的循環(huán)：

for key in d:print(d[key])

但這種沒有第一種效率高。如果你熟悉ipyton的timeit使用方法，你可以測試下這兩種方法的效率差別：

In [5]: %%timeit d = {"a":123, "b":34, "c":304, "d":99} for key in d.keys():x=d[key]...: 1000000 loops, best of 3: 225 ns per loopIn [6]: %%timeit d = {"a":123, "b":34, "c":304, "d":99} for value in d.values():x=value...: 10000000 loops, best of 3: 164 ns per loop

四、列表和字典的相互轉(zhuǎn)換

list轉(zhuǎn)換成dict，或者dict轉(zhuǎn)換成list是使用python時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到的情況。我們可以通過dict的item()、keys()和values()方法來創(chuàng)建list。

>>> w = {"house":"Haus", "cat":"", "red":"rot"} >>> items_view = w.items() >>> items = list(items_view) >>> items [('house', 'Haus'), ('cat', ''), ('red', 'rot')] >>> >>> keys_view = w.keys() >>> keys = list(keys_view) >>> keys ['house', 'cat', 'red'] >>> >>> values_view = w.values() >>> values = list(values_view) >>> values ['Haus', '', 'rot'] >>> values_view dict_values(['Haus', '', 'rot']) >>> items_view dict_items([('house', 'Haus'), ('cat', ''), ('red', 'rot')]) >>> keys_view dict_keys(['house', 'cat', 'red'])

下面再看看列表如何轉(zhuǎn)換成字典。我們有兩個(gè)列表，一個(gè)包含各種美食，一個(gè)是與這些美食相對(duì)應(yīng)的國家。

>>> dishes = ["pizza", "sauerkraut", "paella", "hamburger"] >>> countries = ["Italy", "Germany", "Spain", "USA"]

現(xiàn)在我們創(chuàng)建一個(gè)字典，將國家作為key，將該國家對(duì)應(yīng)的美食作為value。首先構(gòu)建一個(gè)新列表，這里我們使用了zip函數(shù)。

>>> country_specialities = list(zip(countries, dishes)) >>> print(country_specialities) [('Italy', 'pizza'), ('Germany', 'sauerkraut'), ('Spain', 'paella'), ('USA', 'hamburger')]

然后通過dict()方法將列表轉(zhuǎn)換成字典。

>>> country_specialities_dict = dict(country_specialities) >>> print(country_specialities_dict) {'Germany': 'sauerkraut', 'Italy': 'pizza', 'USA': 'hamburger', 'Spain': 'paella'}

這里關(guān)于zip函數(shù)仍然有一個(gè)問題，如果兩個(gè)列表的長度不一致，會(huì)發(fā)生什么？其實(shí)很容易回答：多余的，沒有可配對(duì)的元素將被忽略。

>>> dishes = ["pizza", "sauerkraut", "paella", "hamburger"] >>> countries = ["Italy", "Germany", "Spain", "USA"," Switzerland"] >>> country_specialities = list(zip(countries, dishes)) >>> country_specialities_dict = dict(country_specialities) >>> print(country_specialities_dict) {'Germany': 'sauerkraut', 'Italy': 'pizza', 'USA': 'hamburger', 'Spain': 'paella'}

參考文獻(xiàn)：http://www.python-course.eu/python3_dictionaries.php

與50位技術(shù)專家面對(duì)面20年技術(shù)見證，附贈(zèng)技術(shù)全景圖

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Python的字典的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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