第6章 字典《python编程——从入门到实践》

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在本章中,你将学习能够将相关信息关联起来的python字典。你将学习如何访问和修改字典中的信息。鉴于字典可存储的信息量几乎不受限制,因此我们会演示如何遍历字典中的数据。另外,你还将学习存储字典的列表、存储列表的字典和存储字典的字典。

理解字典后,你就能够更准确地为各种真实物体建模。你可以创建一个表示人的字典,然后想在其中存储多少信息就存储多少信息:姓名、年龄、地址、职业以及要描述的任何方面。你还能够存储任意两张相关的信息,如一系列单词及含义,一系列人民及喜欢的数字,以及一些山脉及其海拔等。

6.1 一个简单的字典

来看一个游戏,其中包含一些外星人,这些外星人的颜色和点数各不相同。下面是一个简单的字典,存储了有关特定外星人的信息:
alien.py

alien_0 = {'color':'green', 'points':5}

print(alien_0['color'])
print(alien_0['points'])

字典alien_0存储了外形人的颜色和点数。使用两天print语句来访问并打印这些信息,如下所示:

green
5

与大多数编程概念一样,要熟练使用字典,也需要一段时间的练习。使用字典一段时间后,你就会明白为何他们能够高效地模拟现实世界中的情形。

6.2 使用字典

在Python中,字典是一系列键-值对。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。

在python中,字典用放在花括号{ }中的一系列键-值对表示,如前面的示例所示:

alien_0 = {'color': 'green', 'points':5}

键-值对是两个相关联的值。指定键时,python将返回与之关联的值。键和值之间用冒号分隔,而键-值对之间用逗号分隔。在字典中,你想存储多少个键-值对都可以。

最简单的字典只有一个键-值对,如下述修改后的字典alien_0所示:

alien_0 = {'color': 'green'}

这个字典只存储了一项有关alien_0的信息,具体地说是这个外星人的颜色。在这个字典中,字符串’color’是一个键,与之相关联的值为’green’。

6.2.1 访问字典中的值

要获取与键相关联的值,可依次指定字典名和放在方括号内的键,如下所示:

alien_0 = {'color': 'green'}
print(alien_0['color']

这将返回字典alien_0中与键’color’相关联的值:

green

字典中可包含任意数量的键-值对。例如,下面是最初的字典alien_0,其中包含两个键-值对:

alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}

现在,你可以访问外星人alien_0的颜色和点数。如果玩家射杀了这个外星人,你就可以使用下面的代码来确定玩家应获得多少个点:

alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}

new_points = alien_0['points']
print("You just earned " + str(new_points) + " points!")

上述代码首先定义了一个字典,然后从这个字典中获取与键“points”相关联的值(见第3行),并将这个值存储在变量new_points中。接下来,将这个整数转换为字符串,并打印一条消息,指出玩家获得了多少个点(见第4行):

You just earned 5 points!

如果你在有外星人被射杀时都运行这段代码,就会获取该外星人的点数。

6.2.2 添加键-值对

字典是一种动态结构,可随时在其中添加键-值对。要添加键-值对,可依次指定字典名、用方括号括起的键和相关联的值。

下面在字典alien_0中添加两项信息:外星人的x坐标和y坐标,让我们能够在屏幕的特定位置显示该外星人。我们将这个外星人放在屏幕左边缘,且离屏幕上边缘25像素的地方。由于屏幕坐标系的原点通常为左上角,因此要将该外星人放在屏幕左边缘,可将x坐标设置为0;要将该外星人放在离屏幕顶部25像素的地方,可将y坐标设置为25,如下所示:

alien_0 = {'color': 'green', 'points', 5}
print(alien_0)

alien_0['x_position'] = 0
alien_0['y_position'] = 25
print(alien_0)

我们首先定义了前面一直在使用的字典,然后打印这个字典,以显示其信息快照。在第4行处,我们在这个字典中新增了一个键-值对,其中的键为‘x_position’,而值为0。在第5行处,我们重复着的操作,但使用的键为‘y_position’。打印修改后的字典时,将看到这两个新增的键-值对:

{‘color’: ‘green’, ‘points’, 5}
{‘color’: ‘green’, ‘points’, 5, y_position’: 25, ‘x_position’: 0}

这个字典的最终版本包含四个键-值对,其中原来的两个指定外星人的颜色和点数,而新增的两个指定位置。注意,键-值对的排列顺序与添加顺序不同,python不关心键-值对的添加顺序,而只关心键-值之间的关联关系。

6.2.3 先创建一个空字典

有时候,在空字典中添加键-值对是为了方便,而有时候必须这样做。为此,可先使用一对空的花括号定义一个字典,再分行添加各个键-值对。例如,下例演示了如何以这种方式创建字典alien_0:

alien_0 = {}

alien_0['color'] = 'green'
alien_0['points'] = 5

print(alien_0)

这里首先定义了空字典alien_0,再在其中添加颜色和点数,得到前述示例一直在使用的字典:

{‘color’: ‘green’, ‘points’, 5}

使用字典来存储用户提供的数据或在编写能自动生成大量键-值对的代码时,通常都需要先定义一个空字典。

6.2.4 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。例如,假设随着游戏的进行,需要将一个外星人从律师改为黄色:

alien_0 = {'color': 'green'}
print("The alien is " + alien_0['color'] + ".")

alien_0['color'] = 'yellow'
print("The alien is now " + alien_0('color'] + ".")

我们首先定义了一个表示外星人alien_0的字典,其中只包含这个外星人的颜色。接下来,我们将与键‘color’相关联的值改为’yellow’。输出表明,这个外星人确实从绿色变成黄色:

The alien is green.
The alien is now yellow.

来看一个更有趣的例子:对一个能够以不同速度移动的外星人的位置进行跟踪。为此,我们将存储该外星人的当前速度,并据此确定该外星人将右移动多远:

alien_0 = {'x_position':0, 'y_position': 25, 'speed': 'medium'}
print("Original x-position: " + str(slien_0['x_position'])

# 向右移动外星人
# 据外星人当前速度决定将其移动多远
if alien_0['speed'] == 'slow':
	x_increment = 1
elif alien_0['speed'] == 'medium':
	x_increment = 2
else:
	# 这个外星人的速度一定很快
	x_increment = 3

# 新位置等于老位置加上增量
alien_0['x_position'] = alien_0['x_position'] + x_increment
print("New x-position: " + str(alien_0['x_position']))

我们首先定义了一个外星人,其中包含初始的x坐标和y坐标,还有速度’medium’。处于简化考虑,我们省略了颜色和点数,但即便包含这些键-值对,这个示例的工作原理也不会有任何变化。我们还打印了x_position的初始值,旨在让用户知道这个外星人向右移动了多远。

第6行处,使用了一个If-elif-else结构来确定外星人应向右移动多远,并将这个值存储在变量x_increment中。如果外星人的速度为‘slow’,它将向右移动一个单位;如果速度为‘medium’,将向右移动两个单位;如果为’fast’,将向右移动三个单位。确定移动量后,将其与x_position的当前值相加(见第15行),再将结果关联到字典中的键x_position。

由于这是一个速度中等的外星人,因此其位置将向右移动两个单位:

Original x-position: 0
New x-position: 2

这种技术很棒:通过修改外星人字典中的值,可改变外星人的行为。例如,要将这个速度中等的外星人变成速度很快的外星人,可添加如下代码行:

alien_0['speed'] = 'fast'

这样,再次运行这些代码时,其中的if-elif-else结构将把一个更大的赋值给变量x_position。

6.2.5 删除键-值对

对于字典中不再需要的信息,可使用del语句将相应的键-值对彻底删除。使用del语句时,必须指定字典名和要删除的键。

例如,下面的代码从字典alien_0中删除键’points’及其值:

alien_0 = {'color': 'green', 'points':5}
print(alien_0)

del alien_0['points']
print(alien_0)

第4行处的代码行让python将键’points’从字典alien_0中删除,同时删除与这个键相关联的值。输出表面,键‘points’及其值5已从字典中删除,但其他键-值对未受影响:

{‘color’: ‘green’, ‘points’:5}
{‘color’: ‘green’}

注意 删除键-值对永远消失了

6.2.6 由类似对象组成的字典

在前面的示例中,字典存储的是一个对象(游戏中的一个外星人)的多种信息,但你也可以使用字典来存储众多对象的同一种信息。例如,假设你要调查很多人,询问他们最喜欢的编程语言,可使用一个字典来存储这组简单调查的结果,如下所示:

favorite_langiages = {
	'jen': 'python',
	'sarah': 'c',
	'edward': 'ruby',
	'phil': 'python',
}

正如你看到的,我们将一个较大的字典放在了多行中。其中每个键都是一个被调查者的名字,而每个值都是被调查者喜欢的语言。确定需要使用多行来定义字典时,在输入左花括号后按回车键,再在下一行缩进四个空格,指定第一个键-值对,并在它后面加上一个逗号。伺候你再次按回车键时,文本编辑器将自动缩进后续键-值对,且缩进量与第一个键-值对相同。

定义好字典后,在最后一个键-值对的下一行添加一个右花括号,并缩进四个空格,使其与字典中的键对其。另外一种不错的做法是在最后一个键-值对后面也加上逗号,为以后在下一行添加键-值对做好准备。

注意 对于较长的列表和字典,大多数编辑器都有类似方式设置其格式的功能。对于较长的字典,还有其他一些可行的格式设置方式,因此在你的编辑器或其他源代码中,你可能会看到稍微的不同的格式设置方式。

给定被调查者的名字,可使用这个字典轻松地获悉他喜欢的语言:
favorite_languages.py

favorite_languages = {
	'jen': 'python',
	'sarah': 'c',
	'edward': 'ruby',
	'phil': 'python'
}

print("Sarah's favorite language is " +
	favorite_languages['sarah'].title() +
	".")

为获悉Sarah喜欢的语言,我们使用如下代码:

favorite_languages['sarah']

在print语句中,我们使用了这种语法(见第9行);输出指出了Sarah喜欢的语言:

Sarah’s favorite language is C.

这个示例还演示了如何将较长的print语句分成多行。单词print比大多数字典名都短,因袭让输出的第一部分紧跟在左括号后面是合理的(见第8行)。请选择在合适的地方拆分要打印的内容,并在第一行末尾(见第9行)加上一个拼接运算符(+)。按回车键进入print语句的后续各行,并使用tab键将它们对齐并缩进一级。指定要打印的所有内容后,在print语句的最后一行末尾加上右括号(见第10行)。

动手试一试
6-1 人: 使用一个字典来存储一个熟人的信息,包括名、姓、年龄和居住的城市。该字典包含键first_name、last_name、age和city。将存储在字典中国的每项信息都打印出来。

6-2 喜欢的数字: 使用一个字典来存储一些人喜欢的数字。请想出5个人的名字,并将这些名字用作字典中的键;想出每个人喜欢的一个数字,并将这些数字作为值存储在字典中。打印每个人的名字和喜欢的数字。为让这个程序更有趣,通过询问朋友确保数据是真实的。

6-3 词汇表: python字典可用于模拟现实生活中的字典,但为避免滑稽,我们将后者称为词汇表。

  • 想出你在前面学过的5个编程词汇,将它们用作词汇表中的键,并将它们的含义作为值存储在词汇表中。
  • 以整洁的方式打印每个词汇及其含义。为此,你可以先打印词汇,在它后面加上一个冒号,再打印词汇的含义;也可以在一行打印词汇,在使用换行符(\n)插入一个空行,然后在下一行以缩进的方式打印词汇的含义。

6.3 遍历字典

一个Python字典可能只包含几个键-值对,也可能包含数百万个键-值对。鉴于字典可能包含大量的数据,python支持对字典遍历。字典可用于以各种方式存储信息,因此有多种遍历字典的方式;可遍历字典的所有键-值对、键或值。

6.3.1 遍历所有的键-值对

探索各种遍历方法前,先来看一个新字典,它用于存储有关网站用户的信息。下面的字典存储一名用户的用户名、名和姓:

user_0 = {
	'username': 'efermi', 
	'first': 'enrico',
	'last', 'fermi',
	}

利用本章前面介绍过的知识,可访问user_0的任何一项信息,但如果要获悉该用户字典中的所有信息,该怎么办呢?可以使用一个for循环来遍历这个字典:
user.py

user_0 = {
	'username': 'efermi', 
	'first': 'enrico',
	'last', 'fermi',
	}

for key, value in user_0.items():
	print("\nKey: " + key)
	print("Value: " + value)

第7行所示,要编写用于遍历字典的for循环,可声明两个变量,用于存储键-值对中的键和值。对于这两个变量,可使用任何名称。下面的代码使用了简单的变量名,这完全可行:

for k, v in user_0.item():

for语句的第二部分包含字典名和方法Items()(见第7行),它返回一个键-值对列表。接下来,for循环依次将每个键-值对存储到指定的两个变量中。在前面的示例中,我们使用这两个变量来打印每个键(见第8行)及其相关联的值(见第9行)。第一条print语句中的“\n”确保在输出每个键-值对前都插入一个空行:


Key: last
Value: fermi

Key: first
Value: enrico

Key: username
Value: efermi

注意,即便遍历字典时,键-值对的返回顺序也与存储顺序不同。Python不关心键-值对的存储顺序,而只跟踪键和值之间的关联关系。
在6.2.6节的示例favorite_languages.py中,字典存储的是不同人的同一种信息;对于类似这样的字典,遍历所有的键-值对很合适。如果遍历字典favorite_languages,将得到其中每个人的姓名和喜欢的编程语言。由于其中的键都是人名,而值都是语言,因此我们在循环中使用变量name和language,而不是key和value,这让人更容易明白循环的作用:
favorite_languages.py

favorite_languages = {
	'jen': 'python',
	'sarah': 'c',
	'edward': 'ruby',
	'phil': 'python',
	}
	
for name, language in favorite_languages.items():
	print(name.title() + "'s favorite language is " +
language.title() + ".")

第8行处的代码让Python遍历字典中的每个键—值对,并将键存储在变量name 中,而将值存储在变量language 中。这些描述性名称能够让人非常轻松地明白print 语句(见第9行)是做什么的。
仅使用几行代码,我们就将全部调查结果显示出来了:

Jen’s favorite language is Python.
Sarah’s favorite language is C.
Phil’s favorite language is Python.
Edward’s favorite language is Ruby.

即便字典存储的是上千乃至上百万人的调查结果,这种循环也管用。

6.3.2 遍历字典中的所有键

在不需要使用字典中的值时,方法keys()很有用。下面来遍历字典favorite_languages,并将每个被调查者的名字都打印出来:

favorite_languages = {
	'jen': 'python',
	'sarah': 'c',
	'edward': 'ruby',
	'phil': 'python',
	}

for name in favorite_languages.keys():
	print(name.title())

第8行处的代码让python提取字典favorite_languages中的所有键,并依次将它们存储到变量name中。输出列出了每个被调查者的名字:

Jen
Sarah
Phil
Edward

遍历字典时,会默认遍历所有的键,因此,如果将上述代码中的for name in favorite_languages.keys();替换为for name in favorite_languages:,输出将不变。

如果显示地使用方法keys()可让代码更容易理解,你可以选择这样做,但如果你愿意,也可省略它。

在这种循环中,可使用当前键来访问与之相关联的值。下面来打印两条消息,指出两位朋友喜欢的语言。我们像前面一样遍历字典中的名字,但在名字为指定朋友的名字时,打印一条消息,指出其喜欢的语言:

favorite_languages = {
	'jen': 'python',
	'sarah': 'c',
	'edward': 'ruby',
	'phil': 'python',
	}

friends = {'phil', 'sarah'}
for name in favorite_languages.keys():
	print(name.title())

	if name in friends:
		print(" Hi " + name.title() + ", I see your favorite_language is " + favorite_languages[name].title() + "!")

第8行处,我们创建了一个列表,其中包含我们要通过打印消息,指出其喜欢的语言的朋友。在循环中,我们打印每个人的名字,并检查当前的名字是否在列表friends 中(见第12行)。如果在列表中,就打印一句特殊的问候语,其中包含这位朋友喜欢的语言。为访问喜欢的语言,我们使用了字典名,并将变量name 的当前值作为键(见第13行)。每个人的
名字都会被打印,但只对朋友打印特殊消息:

Edward
Phil
Hi Phil, I see your favorite language is Python!
Sarah
Hi Sarah, I see your favorite language is C!
Jen

你还可以使用keys()确定某个人是否接受了调查。下面的代码确定Erin是否接受了调查:

favorite_languages = {
	'jen': 'python',
	'sarah': 'c',
	'edward': 'ruby',
	'phil': 'python',
	}

if 'erin' not in favorite_languages.keys():
	print("Erin, please take our poll!")

方法keys() 并非只能用于遍历;实际上,它返回一个列表,其中包含字典中的所有键,因此第8行处的代码行只是核实’erin’ 是否包含在这个列表中。由于她并不包含在这个列表中,因此打印一条消息,邀请她参加调查:

Erin, please take our poll!

6.3.3 按顺序遍历字典中的所有键

字典总是明确地记录键和值之间的关联关系,但获取字典的元素时,获取顺序时不可预测的。这不是问题,因为通常你想要的只是获取与键相关联的正确的值。

要以特定的顺序返回元素,一种方法是在for循环中对返回的键进行排序。为此,可使用函数sorted()来获得特定顺序排列的键列表的副本。

favorite_languages = {
	'jen': 'python',
	'sarah': 'c',
	'edward': 'ruby',
	'phil':, 'python'
}

for name in sorted(favorite_languages.keys()):
	print(name.title() + ", thank you for taking th poll.")

这条for语句类似于其他for语句,但对方法dictionary.keys()的结果调用了函数sorted()。这让python列出字典中的所有键,并在遍历前对这个列表进行排序。输出表明,按顺序显示了所有被调查者的名字:

Edward, thank you for taking the poll.
Jen, thank you for taking the poll.
Phil, thank you for taking the poll.
Sarah, thank you for taking the poll.

6.3.4 遍历字典中的所有值

如果你感兴趣的主要是字典包含的值,可使用方法values(),它返回一个值列表,而不包含任何键。例如,如果我们想获得一个这样的列表,即其中只包含被调查者选择的各种语言,而不包含被调查者的名字,可以这样做:

favorite_languages = {
	'jen': 'python',
	'sarah': 'c',
	'edward': 'ruby',
	'phil':, 'python'
}

print("The following languages have been mentioned:")
for language in favorite_languages.values():
	print(language.title())

这条for语句提取字典中的每个值,并将它们一次存储到变量language中,通过打印这些值,就获得了一个列表,其中包含被调查者选择的各类语言:

The following languages have been montioned:
Python
C
Python
Ruby

这种做法提取字典中所有的值,而没有考虑是否重复。涉及的值很少时,这也许不是问题,但如果调查者很多,最终的列表可能包含大量的重复项。为剔除重复项,可使用集合(set)。集合类似于列表,但每个元素必须是独一无二的:

avorite_languages = {
    'jen': 'python',
    'sarah': 'c',
    'edward': 'ruby',
    'phil': 'python'
}

print("The following languages have been mentioned:")
for language in set(favorite_languages.values()):
    print(language.title())

通过对包含重复元素的列表调用set(),可让python找出列表中独一无二的元素,并使用这些元素来创建一个集合。在第9行处,我们使用了set()来提取favorite_languages.values()中不同的语言。

结果是一个不重复的列表,其中列出了被调查者提及的所有语言:

The following languages have been
mentioned:
Python
Ruby
C

随着你更深入地学习python,经常会发现它内置的功能可帮助你以希望的方式处理数据。

动手试一试
6-4 词汇表2: 既然你知道了如何遍历字典,现在请整理你为完成练习6-3而编写的代码,将其中的一系列print语句替换为一个遍历字典中的键和值的循环。确定该循环正确无误后,再在词汇表中添加5个python术语。当你再次运行这个程序时,这些新术语及其含义将自动包含在输出中。

6-5 河流: 创建一个字典,在其中存储三条大河流及其流经的国家。其中一个键-值对可能是’nile’: ‘egypt’。

  • 使用循环为每条河流打印一条消息,如“The Nile runs through Egypt.”
  • 使用循环将该字典中每条河流的名字都打印出来。
  • 使用循环将该字典包含的每个国家的名字都打印出来。

6-6 调查: 在6.3.1节编写的程序favorite_languages.py中执行以下操作。

  • 创建一个应该会接受调查的人员名单,其中有些人已经包含在字典中,而其他人未包含在字典中。
  • 遍历这个人员名单,对于已参与调查的人,打印一条消息表示感谢。对于还未参与调查的人,打印一条消息邀请他参与调查。

6.4 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,这称为嵌套。你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。正如下面的示例将演示的,嵌套是一项强大的功能。

6.4.1 字典列表

字典alien_0包含一个外星人的各种信息,但无法存储第二个外星人的信息,更别说屏幕上全部外星人的信息了。如何管理成群结队的外星人呢?一种办法是创建一个外星人列表,其中每个外星人都是一个字典,包含有关该外星人的各种信息。例如,下面的代码创建一个包含三个外星人的列表:
aliens.py

alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}
alien_1 = {'color': 'yellow', 'points': 10}
alien_2 = {'color': 'red', 'points': 15}

aliens = [alien_0, alien_1, alien_2]

for alien in aliens:
    print(alien)

我们首先创建了三个字典,其中每个字典都表示一个外星人。在第5行处,我们将这些字典放到一个名为aliens的列表中。最后,我们遍历这个列表,并将每个外星人都打印出来:

{‘color’: ‘green’, ‘points’: 5}
{‘color’: ‘yellow’, ‘points’: 10}
{‘color’: ‘red’, ‘points’: 15}

更符合现实的情形是,外星人不止三个,且每个外星人都是使用代码自动生成的。在下面的示例中,我们使用range()生成了30个外星人:

# 创建一个用于存储外星人的空列表
aliens = []

# 创建20个绿色的外星人
for alien_number in range(30):
    new_alien = {'color': 'green', 'points': 5, 'speed': 'slow'}
    aliens.append(new_alien)

# 显示前五个外星人
for alien in aliens[:5]:
    print(alien)
print("...")

# 显示创建了多少个外星人
print("Total number of aliens: " + str(len(aliens)))

在这个示例中,首先创建了一个空列表,用于存储接下来将创建的所有外星人。在第5行处,range()返回一系列数字,其唯一的用途是告诉python我们重复这个循环多少次。每次执行这个循环时,都创建一个外星人(见第6行),并将其附加到列表aliens末尾(见第7行)。在第10行处,使用一个切片来打印前五个外星人;在第15行处,打印列表的长度,以证明确实创建了30个外星人:

{‘color’: ‘green’, ‘points’: 5, ‘speed’: ‘slow’}
{‘color’: ‘green’, ‘points’: 5, ‘speed’: ‘slow’}
{‘color’: ‘green’, ‘points’: 5, ‘speed’: ‘slow’}
{‘color’: ‘green’, ‘points’: 5, ‘speed’: ‘slow’}
{‘color’: ‘green’, ‘points’: 5, ‘speed’: ‘slow’}

Total number of aliens: 30

这些外星人都具有相同的特征,但在python看来,每个外星人都是独立的,这让我们能够独立地修改每个外星人。

在什么情况下需要处理成群结队的外星人呢?想象一下,可能随着游戏的进行,有些外星人会变色且移动速度会加快。必要时,我们可以使用for循环和if语句来修改某些外星人的颜色。例如,要将前三个外星人修改为黄色、速度为中等且值10个点,可以这样做:

# 创建一个用于存储外星人的空列表
aliens = []

# 创建30个绿色的外星人
for alien_number in range(30):
    new_alien = {'color': 'green', 'points': 5, 'speed': 'slow'}
    aliens.append(new_alien)

for alien in aliens[0:3]:
    if alien['color'] == 'green':
        alien['color'] = 'yellow'
        alien['speed'] = 'medium'
        alien['points'] = 10

# 显示前五个外星人
for alien in aliens[:5]:
    print(alien)
print("...")

# 显示创建了多少个外星人
print("Total number of aliens: " + str(len(aliens)))

鉴于我们要修改前三个外星人,需要遍历一个只包含这些外星人的切片。当前,所有外星人都是绿色的,但情况并非总是如此,因此我们编写了一条if语句来确保只修改绿色外星人。如果外星人是绿色的,我们就将其颜色改为‘yellow’,将其速度改为’medium’,并将其点数改为10,如下面的输出所示:

{‘color’: ‘yellow’, ‘points’: 10, ‘speed’: ‘medium’}
{‘color’: ‘yellow’, ‘points’: 10, ‘speed’: ‘medium’}
{‘color’: ‘yellow’, ‘points’: 10, ‘speed’: ‘medium’}
{‘color’: ‘green’, ‘points’: 5, ‘speed’: ‘slow’}
{‘color’: ‘green’, ‘points’: 5, ‘speed’: ‘slow’}

Total number of aliens: 30

你可以进一步扩展这个循环,在其中添加一个elif代码块,将黄色外星人修改为移动速度快且值15个点的红色外星人,如下所示(这里只列出了循环,而没有列出整个程序):

for alien in aliens[0:3]:
    if alien['color'] == 'green':
        alien['color'] = 'yellow'
        alien['speed'] = 'medium'
        alien['points'] = 10
    elif alien['color'] == 'yellow':
    	alien['color'] = 'red'
    	alien['speed'] = 'fast'
    	alien['points'] = 15

经常需要在列表中包含大量的字典,而其中每个字典都包含特定对象的众多信息。例如,你可能需要为网站的每个用户创建一个字典(就像6.3.1节的user.py中那样),并将这些字典存储在一个名为users的列表中。在这个列表中,所有字典的结构都相同,因此你可以遍历这个列表,并以相同的方式处理其中的每个字典。

6.4.2 在字典中存储列表

有时候,需要将列表存储在字典中,而不是将字典存储在列表中。例如,你如何描述顾客点的比萨呢?如果使用列表,只能存储要添加的比萨配料;但如果使用字典,就不仅可在其中包含配料列表,还可包含其他有关比萨的描述。

在下面的示例中,存储了比萨的两方面信息:外皮类型和配料列表。其中的配料列表是一个与键‘toppings’相关联的值。要访问该列表,我们使用字典名和键‘toppings’,就像访问字典中的其他值一样。这将返回一个配料的列表,而不是单个值:
piza.py

# 存储所点比萨的信息
pizza = {
    'crust': 'thick',
    'toppings': ['mushrooms', 'extra cheese'],
}

# 描述所点的比萨
print("You ordered a " + pizza['crust'] + "-crust pizza " +
      "with the following toppings:")

for topping in pizza['toppings']:
    print("\t" + topping)

我们首先创建了一个字典,其中存储了有关顾客所点比萨的信息(见第2行)。在这个字典中,一个键是‘crust’,与之相关联的值是字符串‘thick’;下一个键是’toppings’,与之相关联的值是一个列表,其中存储了顾客要求添加的所有配料。制作前我们概述了顾客所点的比萨(见第8行)。为打印配料,我们编写了一个for循环(见第11行)。为访问配料列表,我们使用了键’toppings’,这样python将从字典中提取配料列表。

下面的输出概述了要制作的比萨:

You ordered a thick-crust pizza with the following toppings:
        mushrooms
        extra cheese

每当需要在字典中将一个键关联到多个值时,都可以在字典找那个嵌套一个列表。在本章前面有关喜欢的编程语言的示例中,如果将每个人的回答都存储在一个列表中,被调查者就可选择多种喜欢的语言。在这种情况下,当我们遍历字典时,与每个调查者相关联的都是一个语言列表,而不是一种语言;因此,在遍历该字典的for循环中,我们需要再使用一个for循环来遍历与被调查者相关联的语言列表:
favorite_languages.py

favorite_languages = {
    'jen': ['python', 'ruby'],
    'sarah': ['c'],
    'edward': ['ruby', 'go'],
    'phil': ['python', 'haskell']
}

for name, languages in favorite_languages.items():
    print("\n" + name.title() + "'s favorite languages are:")
    for language in languages:
        print("\t" + language.title())

正如你看到的,现在与每个名字相关联的值都是一个列表(见第1行)。请注意,有些人喜欢的语言只有一种,而有些人有多种。遍历字典时(见第8行),我们使用了变量languages来依次存储字典中的每个值,因为我们知道这些值都是列表。在遍历字典的主循环中,我们又使用了一个for循环来遍历每个人喜欢的语言列表(见第10行)。现在,每个人想列出多少种喜欢的语言都可以:


Jen’s favorite languages are:
        Python
        Ruby

Sarah’s favorite languages are:
        C

Edward’s favorite languages are:
        Ruby
        Go

Phil’s favorite languages are:
        Python
        Haskell

为进一步改进这个程序,可在遍历字典的for循环开头加一条if语句,通过查看len(languages)的值来确定当前的被调查者喜欢的语言是否有多种。如果他喜欢的语言有多种,就像以前一样显示输出;如果只有一种,就相应修改输出的措辞,如显示Sarah’s favorite language is C。

注意 列表和字典的嵌套层级不应太多。如果嵌套层级比前面的示例多得多,很可能有更简单的解决问题的方案。

6.4.3 在字典中存储字典

可在字典找中嵌套字典,但这样做时,代码可能很快复杂起来。例如,如果有多个网站用户,每个都有独特的用户名,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。在下面的程序中,对于每位用户,我们都存储了其三项信息:名、姓和居住地;为访问这些信息,我们遍历所有的用户名,并访问与每个用户名相关联的信息字典:
many_users.py

users = {
    'aeinstein': {
        'first': 'albert',
        'last': 'einstein',
        'location': 'princetion'
    },

    'mcurie': {
        'first': 'marie',
        'last': 'curie',
        'location': 'paris',
    },
}

for username, user_info in users.items():
    print("\nUsername: " + username)
    full_name = user_info['first'] + " " + user_info['last']
    location = user_info['location']

    print("\tFull name: " + full_name.title())
    print("\tLocation: " + location.title())

我们首先定义了一个名为users的字典,其中包含两个键:用户名’aeinstein’和’mcurie’;与每个键相关联的值都是一个字典,其中包含用户的名、姓和居住地。在第15行处,我们遍历字典users,让python依次将每个键存储在变量username中,并依次将与当前键相关联的字典存储在变量user_info中。在主循环内部的第16行处,我们将用户名打印出来。

第17行处,我们开始访问内部的字典。变量user_info包含用户信息字典,而该字典包含三个键:‘first’、‘last’和‘location’;对于每位用户,我们都使用这些键来生成整洁的姓名和居住地,然后打印有关用户的简要信息(见第20行):

Username: aeinstein
        Full name: Albert Einstein
        Location: Princetion

Username: mcurie
        Full name: Marie Curie
        Location: Paris

请注意,表示每位用户的字典的机构都相同,虽然python并没有这样的要求,但这使得嵌套的字典处理起来更容易。倘若表示每位用户的字典都包含不同的键,for循环内部的代码将更复杂。

动手试一试
6-7 人: 在完成练习6-1而编写的程序中,再创建两个表示人的字典,然后将这三个字典都存储在一个名为people的列表中。遍历这个列表,将其中每个人的所有信息都打印出来。

6-8 宠物: 创建多个字典,对于每个字典,都使用一个宠物的名称来给它命名;在每个字典中,包含宠物的类型及其主人的名字。将这些字典存储在一个名为pets的列表中,再遍历该列表,并将宠物的所有信息都打印出来。

6-9 喜欢的地方: 创建一个名为favorite_places的字典。在这个字典中,将三个人的名字用作键;对于其中的每个人,都存储他喜欢的1-3个地方。为让这个联系更有趣些,可让一些朋友指出他们喜欢的几个地方。遍历这个字典,并将其中每个人的名字及其喜欢的地方打印出来。

6-10 喜欢的数字: 修改为完成6-2而编写的程序,让每个人都可以有多个喜欢的数字,然后将每个人的名字及其喜欢的数字打印出来。

6-11 城市: 创建一个名为cities的字典,其中将三个城市名用作键;对于每座城市,都创建一个字典,并在其中包含该城市所属的国家、人口约数以及一个有关该城市的事实。在表示每座城市的字典中,应包含country、population和fact等键。将每座城市的名字以及有关它们的信息都打印出来。

6-12 扩展: 本章的示例足够复杂,可以以很多方式进行扩展了。请对本章的一个示例进行扩展:添加键和值、调整程序要解决的问题或改进输出的格式。

6.5 小结

在本章中,你学习了:如何定义字典,以及如何使用存储在字典中的信息;如何访问和修改字典中的元素,以及如何遍历字典中的所有信息;如何遍历字典中所有的键-值对、所有的键和所有的值;如何在列表中嵌套字典、在字典中嵌套列表以及在字典中嵌套字典。

在下一章中,你将学习while循环以及如何从用户那里获取输入。这是激动人心的一章,让你知道如何将程序变成交互性的——能够对用户输入作出响应。

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转载自blog.csdn.net/weixin_30536299/article/details/87862472
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