Python编程：从入门到实践（六）

字典

一、一个简单的字典

游戏中，若击杀一个外星人可以获得相应的点。

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

输出：

green
5

二、使用字典

在Python中，字典是一系列键-值对。
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。
键-值对是两个相关联的值。指定键时，Python将返回与之相关联的值。
键和值之间用冒号分隔，而键-值对之间用逗号分隔。

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

访问字典中的值

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。

alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}
print(alien_0['color'])
print(alien_0['points'])
print("you just earned " + str(alien_0['points']) + " points!")

输出：

green
5
you just earned 5 points!

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。

alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}
print(alien_0)
alien_0['x_position']=0
alien_0['y_position']=25
print(alien_0)

输出：

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

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。

alien_0={}
alien_0['color'] = 'green'
alien_0['points'] = 5
print(alien_0)

输出：

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

修改字典中的值

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向右移动多远。

alien_0 = {'x_position': 0, 'y_position': 25, 'speed': 'medium'} 
print("Original x-position: " + str(alien_0['x_position']))
if alien_0['speed'] == 'slow':
    x_increment = 1
elif alien_0['speed'] == 'medium':
    x_increment = 2
else:
    x_increment=3
alien_0['x_position'] = alien_0['x_position'] + x_increment
print("New x-position: " + str(alien_0['x_position']))

输出：

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

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。

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

输出：

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

删除的键-值对永远消失了

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种简单调查的结果，如下所示：

favorite_languages = { 
    'jen': 'python', 
    'sarah': 'c', 
    'edward': 'ruby', 
    'phil': 'python', 
    }
print("Sarah's favorite language is " + favorite_languages['sarah'].title() +  ".")

输出：

Sarah's favorite language is C.

三、遍历字典

遍历所有的键-值对

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。

for k, v in user_0.items()

例子1：

user_0 = {
    'username': 'efermi', 
    'first': 'enrico', 
    'last': 'fermi',
    }
for key, value in user_0.items(): 
    print("Key: " + key)
    print("Value: " + value + "\n")

输出：

Key: username
Value: efermi

Key: first
Value: enrico

Key: last
Value: fermi

例子2:

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() + ".")

输出：

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

遍历字典中的所有键

• 遍历字典中的所有键，使用方法keys()。

favorite_languages = {
    'jen': 'python',
    'sarah': 'c',
    'edward': 'ruby',
    'phil': 'python',
    }
for name in favorite_languages.keys():
#遍历字典时，会默认遍历所有的键
#也可以是for name in favorite_languages:
    print(name.title())

输出：

Jen
Sarah
Edward
Phil

如果显式地使用方法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。

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 you favorite language is " + favorite_languages[name].title() + "!")

输出：

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

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，获取顺序是不可预测的。
要以特定的顺序返回元素，一种办法是在for循环中对返回的键进行排序。为此，可使用函数sorted()来获得按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 the poll.")

输出：

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.

遍历字典中的所有值

• 遍历字典中的所有值，使用方法value()。

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())

输出：

The following languages have been mentioned:
Python
C
Ruby
Python

这种做法提取字典中所有的值，而没有考虑是否重复。
为剔除重复项，可使用集合(set)。 集合类似于列表，但每个元素都必须是独一无二的。

favorite_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())

输出：

The following languages have been mentioned:
Ruby
C
Python

四、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。
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。

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。若要管理成群结队的外星人，一种办法是创建一个外星人列表，其中每一个外星人都是一个字典，包含有关该外星人的各种信息。

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)

输出：

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

实际情况中，外星人不止三个，且每个外星人都是使用代码自动生成的。

aliens=[]
for alien in range(30):
    new_alien = {'color': 'green', 'points': 5, 'speed': 'slow'}
    aliens.append(new_alien)
for alien in aliens[:5]:
    print(alien)
print("...")
print("\nTotal number of aliens: " + str(len(aliens)))

输出：

{'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

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。
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。

pizza = {
    'crust':'thick',
    'toppings':  ['mushrooms', 'extra cheese'],
    }
print("You ordered a " + pizza['crust'] + "-crust pizza " + "with the following toppings:")
for topping in pizza['toppings']: 
    print("\t" + topping)

输出：

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，都可以在字典中嵌套一个列表。

favorite_languages = {
    'jen': ['python', 'ruby'],
    'sarah': ['c'],
    'edward': ['ruby', 'go'], 
    'phil': ['python', 'haskell'], 
    }
for name, languages in favorite_languages.items():
    if len(languages) == 1:
        print(name.title() + "'s favorite language is " )
        print("\t" + languages[0])
    else:
        print(name.title() + "'s favorite languages are")
        for language in languages:
            print("\t" + language.title())

输出：

Jen's favorite languages are
        Python
        Ruby
Sarah's favorite language is 
        c
Edward's favorite languages are
        Ruby
        Go
Phil's favorite languages are
        Python
        Haskell

在字典中存储字典

可在字典中嵌套字典，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：

users = { 
    'aeinstein': {
        'first': 'albert', 
        'last': 'einstein', 
        'location': 'princeton',
        },
         
    'mcurie': {
        'first': 'marie',
        'last': 'curie', 
        'location': 'paris', 
        },
    }
for username, user_info in users.items():
    print("Username: " + username)
    full_name = user_info['first'] + " " + user_info['last']
    location = user_info['location']
    print("\tFull name: " + full_name.title()) 
    print("\tLocation: " + location.title() + "\n")

输出：

Username: aeinstein
        Full name: Albert Einstein
        Location: Princeton

Username: mcurie
        Full name: Marie Curie
        Location: Paris