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字典
字典为非常重要的python数据结构，无论是后端开发，爬虫，数据分析，人工智能都是用到了字典的方法和原理。
字典的定义
与字符串、列表、元组都不同，字典是一个可变的无序映射集合，包含一系列的"key : value"对。
字典是可变的，因此可以对键值对进行添加、删除、修改。
字典是无序的映射集合，因此字典不能进行索引和切片。
字典的创建
使用符号创建
使用大括号{}创建字典，示例如下：
>>> d1 = {
'name':'lilei', 'age':20, 'grade':'three'} # 字符串作为键
>>> print(d1)
{
'name': 'lilei', 'age': 20, 'grade': 'three'}
>>> d2 = {
} # 使用{}创建空字典
>>> print(d2)
{
}
>>> d3 = {
(1,2,3):'a', (10001,): 1002} # 使用元组作为键
>>> print(d3)
{
(1, 2, 3): 'a', (10001,): 1002}
>>> d4 = {
100.1:100, 1002:200} # 使用数值型作为键，不能使用0开头的数值作为键，会报错
>>> print(d4)
{
100.1:100, 1002:200}
>>> d5 = {
[1,2,3]:'a', [4,5,6]:[7,8,9]} # 使用列表作为键会报错
>>> print(d5)
Traceback (most recent call last):
File "\test.py", line 1, in <module>
d5 = {
[1,2,3]:'a', [4,5,6]:[7,8,9]}
TypeError: unhashable type: 'list'
注意：
- 字典的键可以采用字符串、数值型、元组等不可变类型，列表为可变类型不能用作字典的键；
- 字典的值可以是任意类型；
- 数值型作为字典的键时不能以0开始；
- 字典的键不能重复，如果重复，只保留后面的键值对；
- 字典存储的是对象的引用，而不是对象本身。
使用函数创建
使用dict()函数可以将其他类型转换为字典，示例如下：
>>> s1 = [('name', 'lilei'), ('age', 20), ('grade', 'three')] # 使用包含键元组和值元组的列表创建字典
>>> d1 = dict(s1)
>>> print(d1)
{
'name': 'lilei', 'age': 20, 'grade': 'three'}
>>> d2 = dict(name='lilei', age=20, grade='three') # 使用赋值格式的键值对创建字典
>>> print(d2)
{
'name': 'lilei', 'age': 20, 'grade': 'three'}
字典元素获取
字典是一个无序映射集合，字典没有索引和切片的功能。字典通过键获取对应的值，语法如下：
dict[key]
字典使用键获取值的语法和序列的索引类似，都使用[]。
示例如下：
>>> d1 = {
'name': 'lilei', 'age': 20, 'grade': 'three'}
>>> print(d1['name'])
lilei
>>> print(d1['age'])
20
字典元素添加
1.使用赋值号"="为字典添加键值对
语法如下：
dict[key] = value
示例如下：
>>> d1 = {
'name': 'lilei', 'age': 20, 'grade': 'three'}
>>> d1['sex'] = 'male' # 'sex'键不存在，为字典添加该键值对
>>> print(d1)
{
'name': 'lilei', 'age': 20, 'grade': 'three', 'sex': 'male'}
为字典添加键值对时，字典会判断该键在字典中是否存在，如果不存在则为字典添加键值对，如果存在则修改该键的值为新的值，原因是字典的键不能重复。
2.使用update()方法添加键值对
语法如下：
dict.update(dict2)
参数：
- dict2 – 添加到指定字典dict里的字典。
返回值：无返回值。
示例如下：
>>> d1 = {
'name': 'lilei', 'age': 20, 'grade': 'three'}
>>> d2 = {
'math':95, 'chinese':92, 'english': 90}
>>> d1.update(d2)
>>> print(d1)
{
'name': 'lilei', 'age': 20, 'grade': 'three', 'math': 95, 'chinese': 92, 'english': 90}
字典元素删除
1.del语句删除
使用del语句删除字典中的键值对，无返回值，语法如下：
del dict[key]
示例如下：
>>> d1 = {
'name': 'lilei', 'age': 20, 'grade': 'three'}
>>> del d1['name']
>>> print(d1)
{
'age': 20, 'grade': 'three'}
2.pop方法删除
从字典中删除键，并返回映射值，语法如下：
dict.pop(key[,default])
参数：
- key: 要删除的键值
- default: 如果没有 key，返回 default 值，如果没有指定default则会报错。
示例如下：
>>> d1 = {
'name': 'lilei', 'age': 20, 'grade': 'three'}
>>> print(d1.pop('age')) # 返回'age'键对应的值
20
>>> print(d1)
{
'name': 'lilei', 'grade': 'three'}
>>> print(d1.pop('class', None)) # 字典中没有'class'键，返回设置的默认是None
None
3.popitem方法删除
popitem() 方法随机返回并删除字典中的最后一对键和值。如果字典已经为空，却调用了此方法，就报出KeyError异常，语法如下：
dict.popitem()
示例如下：
>>> d1 = {
'name': 'lilei', 'age': 20, 'grade': 'three'}
>>> print(d1.popitem())
('grade', 'three')
注意：字典是无序的，Python3.5和之前的版本字典的键是无序的（每次输出的顺序都不一致），Python3.5以后的版本，字典的键值对输出固定了顺序。
字典元素修改
字典修改元素的语法同添加元素的语法：
dict[key] = value
为字典添加或者修改元素时，字典会判断该键是否存在，如果存在则修改该键的值，如果不存在则添加键值对，示例如下：
>>> d1 = {
'name': 'lilei', 'age': 20, 'grade': 'three'}
>>> d1['age'] = 21 # 'age'键存在，修改该键的值为21
>>> print(d1)
{
'name': 'lilei', 'age': 21, 'grade': 'three', 'sex': 'male'}
字典键值的循环遍历
字典属于可迭代对象，能够使用for循环对字典中的键值对进行循环遍历，但是需要借助字典的三个方法keys()、values()和items()，这三个方法用于返回字典键值对的视图对象，视图对象支持迭代操作，示例如下：
使用keys()方法循环字典的键
>>> d1 = {
'name': 'lilei', 'age': 20, 'grade': 'three'}
>>> print(d1.keys())
dict_keys(['name', 'age', 'grade']) # 视图对象不是列表，不支持索引
# 使用for循环遍历字典的键
>>> for key in d1.keys():
... print(key)
name
age
grade
使用values()方法循环字典的值
>>> d1 = {
'name': 'lilei', 'age': 20, 'grade': 'three'}
>>> print(d1.values())
dict_values(['lilei', 20, 'three'])
# 使用for循环遍历字典的值
>>> for value in d1.values():
... print(value)
lilei
20
three
使用items()方法循环字典的键值对
>>> d1 = {
'name': 'lilei', 'age': 20, 'grade': 'three'}
>>> print(d1.items())
dict_items([('name', 'lilei'), ('age', 20), ('grade', 'three')])
# 使用for循环遍历字典的键值对
>>> for item in d1.items():
... print(item) # item是元组
('name', 'lilei')
('age', 20)
('grade', 'three')
# 使用key, value两个变量接收items()返回值
>>> for key, value in d1.items():
... print(key, value)
name lilei
age 20
grade three
字典的函数
字典中提供了一些方法，下面介绍一些常用方法：
1.清空字典
clear()方法可以删除字典内所有的元素，语法如下：
dict.clear()
无参数，无返回值。示例如下：
>>> d1 = {
'name': 'lilei', 'age': 20, 'grade': 'three'}
>>> d1.clear() # 清空字典的所有元素
>>> print(d1)
{
}
2.复制字典
copy()方法可以对字典进行浅复制，语法如下：
dict.copy()
无参数，返回一个字典的浅复制。示例如下：
>>> d1 = {
'name': 'lilei', 'age': 20, 'grade': 'three'}
>>> d2 = d1.copy()
>>> print(d2)
{
'name': 'lilei', 'age': 20, 'grade': 'three'}
# 使用id()函数测试两个字典的内存地址
>>> print(id(d1))
1886511206528
>>> print(id(d2)) # 两个字典的内存地址完全不同，d2引用了新的字典对象
1886511206720
注意：浅复制只能复制一层，如果字典中有多个层次，其他层次仍然引用同一个对象。
3.获取指定键的值
get()方法可以返回指定键的值，语法如下：
dict.get(key, default=None)
参数：
- key – 字典中要查找的键。
- default – 如果指定的键不存在时，返回该默认值。如果未指定默认值则返回None。
示例如下：
>>> d1 = {
'name': 'lilei', 'age': 20, 'grade': 'three'}
>>> print(d1.get('name'))
lilei
>>> print(d1.get('class', 'nothing'))
nothing
注意：get()方法的效果与字典通过键获取值dict[key]相同，区别在于使用get()方法如果键未找到不会报错，使用dict[key]如果字典中没有该键将会报错：KeyError。
以上是字典必须掌握的方法，熟悉掌握字典的各种方法和操作非常重要。