Python中字典及其使用

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前言

本文的主要内容是介绍Python中字典及其使用，包括使用字典（添加、删除、修改等操作）、遍历字典以及字典与列表之间的嵌套使用，文中附有代码以及相应的运行结果辅助理解。

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一、使用字典

在Python中，字典用放在花括号{}中的一系列键值对表示，键和值之间用冒号分隔，而键值对之间用逗号分隔，每个键都与一个值相关联，你可以使用键来访问与之相关联的值，与键相关联的值可以是数字、字符串、列表乃至字典。事实上，可将任何Python对象用作字典中的值。

1.访问字典中的值

字典是由一系列键值对组成的，要访问字典中的值，就需要知道字典的名称，想要访问的字典键名。
下面是一个访问字典中值的例子。

fruit = {
    
    'name': 'apple', 'color': 'red', 'num': 5}  #有三个键值对的字典
print('name: ' + fruit['name']) #打印每个键所对应的值
print('color: ' + fruit['color'])
print('num: ' + str(fruit['num']))

运行结果如下图所示。

2.在字典中添加键值对

字典是一种动态结构，可以添加键值对，依次指定字典名、用方括号括起的键和相关联的值即可完成添加。
下面是在字典中添加键值对的例子。

fruit = {
    
    }  #创建一个空字典
print('1.fruit = ' + str(fruit))
fruit['name'] = 'apple'  #依次添加键值对
print('2.fruit = ' + str(fruit))
fruit['color'] = 'red'
print('3.fruit = ' + str(fruit))
fruit['num'] = 5
print('4.fruit = ' + str(fruit))

运行结果如下图所示。

3.修改字典中的值

要修改字典中的值，可依次指定字典名、用方括号括起的键以及与该键相关联的新值。
下面是修改字典中值的例子。

fruit = {
    
    'name': 'apple', 'color': 'red', 'num': 5}
print('Before modify: fruit = ' + str(fruit))

fruit['color'] = 'green' #修改键名为'color'的值
fruit['num'] = 20  #修改键名为'num'的值
print('After modify: fruit = ' + str(fruit))

运行结果如下图所示。

4.删除字典中的键值对

对于字典中需要删除的键值对，可使用del语句将相应的键值对彻底删除，使用del语句时需要指定字典名和要删除的键。
下面是删除字典中的键值对的例子。

fruit = {
    
    'name': 'apple', 'color': 'red', 'num': 5}
print('Before delete: fruit = ' + str(fruit))

del fruit['color']  #删除键名为'color'的键值对
print('After delete: fruit = ' + str(fruit))

运行结果如下图所示。

5.由类似对象组成的字典

在前面的例子中，字典存储的是一个对象的多种信息，当然字典也可以存储多个对象的同一种信息。
下面是由类似对象组成字典的例子。

favorite_fruit = {
    
    
    'A': 'apple',
    'B': 'orange',
    'C': 'banana',
}
print("A's favorite fruit is " + favorite_fruit['A'] + ".")
print("B's favorite fruit is " + favorite_fruit['B'] + ".")
print("C's favorite fruit is " + favorite_fruit['C'] + ".")

运行结果如下图所示。

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二、遍历字典

1.遍历字典中的所有键值对

遍历字典中的所有键值对使用的主要语句如下。
for key, value in name.items() ——其中key,value可以自己指定，name是字典名。
下面是遍历字典中的所有键值对的例子。

favorite_fruit = {
    
    
    'A': 'apple',
    'B': 'orange',
    'C': 'banana',
}

for name, fruit in favorite_fruit.items():  #遍历字典中的所有键值对
    print(name + "'s favorite fruit is " + fruit + ".")

运行结果如下图所示。

可以看到，运行结果与三条print语句的输出是相同的。

2.遍历字典中的所有键

遍历字典中的所有键使用的主要语句如下。
for key in name.keys() ——其中key可以自己指定，name是字典名。
for key in name ——也可以省略.keys()，输出是一样的。
for key in sorted(name.keys()) ——按顺序遍历字典中所有的键。
下面是遍历字典中的所有键的例子。

favorite_fruit = {
    
    
    'B': 'apple',
    'D': 'orange',
    'C': 'banana',
    'A': 'pear',
}

print('1. With .keys() output:')
for name in favorite_fruit.keys():  #遍历字典中所有的键
    print(name)

print('2. Without .keys() output:')  #遍历字典中所有的键——省略.keys()
for name in favorite_fruit:
    print(name)
 
print('3. sorted() output:')
for name in sorted(favorite_fruit.keys()):  #按顺序遍历字典中所有的键
    print(name)

运行结果如下图所示。

由输出结果可知，加入sorted()函数后，键名果然是顺序输出的。

3.遍历字典中的所有值

遍历字典中的所有值使用的主要语句如下。
for value in name.values() ——其中value可以自己指定，name是字典名。
for value in set(name.values()) ——可以筛除掉value中的重复值。
下面是遍历字典中的所有值的例子。

favorite_fruit = {
    
    
    'B': 'apple',
    'D': 'orange',
    'C': 'banana',
    'A': 'apple',
}

print('1. All values output:')
for fruit in favorite_fruit.values():  #遍历字典中所有的值
    print(fruit)
    
print('2. With sorted() output:')
for fruit in sorted(favorite_fruit.values()):  #按顺序遍历字典中所有的值
    print(fruit)
    
print('3. With set() output:')
for fruit in set(favorite_fruit.values()):  #剔除重复的值
    print(fruit)

运行结果如下图所示。

由输出结果可知，加入set()函数后，输出的值是无序的，这是正常的，输出的值也确实没有重复的。

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三、嵌套

有时候需要将一系列字典存储在列表中，或将列表作为值存储在字典中，这样的操作称为嵌套，可以在列表中嵌套字典、在字典中嵌套列表甚至在字典中嵌套字典。

1.字典列表

字典用于描述一个对象的多个特征，多个对象就需要多个字典，然后再把所有的字典存储在一个列表里，我们遍历列表即可遍历所有的对象及其对应的特征。
下面是字典列表的例子。

fruit_1 = {
    
    'name': 'apple', 'color': 'red', 'num': 15}
fruit_2 = {
    
    'name': 'banana', 'color': 'yellow', 'num': 10}
fruit_3 = {
    
    'name': 'watermelon', 'color': 'green', 'num': 20}
fruits = [fruit_1, fruit_2, fruit_3]  #将所有的字典存储在列表里
for fruit in fruits: #遍历列表
    print(fruit)

运行结果如下图所示。

下面是相对复杂的一个应用例子。

fruits = []  #创建一个空列表
for fruit_num in range(0,5): 
    new_fruit = {
    
    'name': 'apple', 'color': 'red', 'num': 10}
    fruits.append(new_fruit)

print('Before modify:')
for fruit in fruits:  #遍历列表
    print(fruit)

for fruit in fruits[:2]:  #修改列表中前2个元素的字典属性
    if fruit['color'] == 'red':
        fruit['color'] = 'green'
        fruit['num'] = 20

print('After modify:')
for fruit in fruits:  #遍历列表
    print(fruit)

运行结果如下图所示。

2.在字典中嵌套列表

每当需要在字典中将一个键关联到多个值时，都可以在字典中嵌套一个列表。
下面是在字典中嵌套列表例子。

favorite_fruit = {
    
       #在字典中嵌套列表
    'A': ['apple', 'mango'],
    'B': ['orange'],
    'C': ['banana', 'pear'],
}

for name, fruits in favorite_fruit.items():  #遍历字典中的键值对
    if len(fruits) == 1:  #列表的长度为1
        print(name+ "'s favorite fruits is :")
        for fruit in fruits:  #遍历字典中的列表
            print("\t" + fruit)
    else:  #列表的长度大于1
        print(name + "'s favorite fruits are :")
        for fruit in fruits:
            print("\t" + fruit)

运行结果如下图所示。

3.在字典中嵌套字典

有时候需要在字典中嵌套字典以更好的完成编程任务，比如某个网站有多个用户，每个用户都有独特的用户名，可在字典中将用户名作为键，然后将每位用户的信息存储在一个字典中，并将该字典作为与用户名相关联的值。
下面是在字典中嵌套字典例子。

users ={
    
      #在字典中嵌套字典
    'user_1': {
    
    
        'first_name': 'lebron',
        'last_name': 'james',
    },
    'user_2': {
    
    
        'first_name': 'kobe',
        'last_name': 'bryant',
    },
    'user_3': {
    
    
        'first_name': 'kevin',
        'last_name': 'durant',
    },
}
for user, userinfo in users.items():  #遍历字典
    print(user + "'s name is " + userinfo['first_name'].title() + ' ' + userinfo['last_name'].title()+'.')

运行结果如下图所示。

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总结

以上就是Python中字典及其使用的所有内容了，学会使用字典和遍历字典是最基础的操作，字典与列表的嵌套是重点也是难点所在，应当多加练习掌握其关键之处，以便在以后的编程中熟练运用。
本文参考书目：Python 编程 ：从入门到实践 / (美) 埃里克•马瑟斯(Eric Matthes)著；袁国忠译