【深入浅出 】——【Python 字典】——【详解】
目录
1. 什么是 Python 字典?
1.1 字典的基本概念
1.2 字典的用途
1.3 字典的优势
2. 字典的基本特点
2.1 键的唯一性
2.2 可变性
2.3 无序性
3. 如何创建字典?
3.1 使用 {} 符号
3.2 使用 dict() 工厂方法
3.3 使用 fromkeys() 方法
4. 字典的键和值的类型可以不同
注意事项:
5. 如何访问字典中的元素?
注意事项:
6. 遍历字典
注意事项:
7. 修改字典中的元素
7.1 新增元素
7.2 修改元素
注意事项:
8. 删除字典中的元素
8.1 使用 del 删除某个键值对
8.2 使用 clear() 方法清空整个字典
8.3 使用 pop() 函数删除键值对并获取到对应的值
注意事项:
9. 查找元素是否在字典中
注意事项:
10. 字典的比较
总结
专栏:python学习笔记
Python 字典是一种强大而灵活的数据结构,非常适合存储和管理键值对。
1. 什么是 Python 字典?
Python 字典是一种映射类型的数据结构,其中的数据以键值对(key-value pairs)的形式存储。字典的实现基于哈希表,使得键值对的查找和操作速度非常快。
1.1 字典的基本概念
- 键(Key): 键必须是唯一的,并且是可哈希的(如整数、字符串、元组等不可变类型)。这意味着两个不同的键不能具有相同的哈希值。
- 值(Value): 值可以是任意类型,包括数字、字符串、列表、甚至是另一个字典。
小李很执着理解: 想象字典是一种超级便利的“查找表”,你可以通过独一无二的“名字”(键)快速找到对应的“内容”(值)。
1.2 字典的用途
字典在很多场景下都非常有用,例如:
- 配置文件: 存储应用程序的配置参数。
- 计数器: 统计元素出现的频率。
- 缓存: 存储计算结果以避免重复计算。
- 快速查找: 通过键快速访问数据。
1.3 字典的优势
- 查找速度快: 由于字典基于哈希表实现,查找操作的平均时间复杂度为 O(1)。
- 灵活性高: 字典的键和值可以是任意类型,提供了极大的灵活性。
2. 字典的基本特点
字典有几个重要的特点,使其在各种应用场景中非常有用。
2.1 键的唯一性
字典中的每个键必须是唯一的。如果试图插入一个重复的键,后者会覆盖前者。
a = {'x': 1, 'y': 2} a['x'] = 3 print(a) # 输出: {'x': 3, 'y': 2}
小李很执着理解: 字典就像一份购物清单,每个项目都有独特的名字,如果名字重复,新的会替换旧的。
2.2 可变性
字典是可变的,这意味着可以动态地增加、修改和删除键值对。
a = {'x': 1} a['y'] = 2 print(a) # 输出: {'x': 1, 'y': 2}
小李很执着理解: 你可以随时往购物清单里添加或删除项目。
2.3 无序性
在 Python 3.7 之前,字典中的元素没有顺序。从 Python 3.7 开始,字典按插入顺序保存键值对。
a = {'x': 1, 'y': 2, 'z': 3} print(a) # 输出: {'x': 1, 'y': 2, 'z': 3}
小李很执着理解: 虽然购物清单里项目的顺序不重要,但从 Python 3.7 开始,它会记住你添加项目的顺序。
3. 如何创建字典?
Python 提供了多种方式来创建字典:
3.1 使用 {} 符号
这是最常用的创建字典的方法:
a = {'x': 1, 'y': 2} print(a) # 输出: {'x': 1, 'y': 2}
小李很执着理解: 用大括号 {} 包裹一对对的名字和值,就能创建一个字典。
3.2 使用 dict() 工厂方法
适用于从其他数据结构(如元组列表)创建字典的情况:
a = dict([('x', 1), ('y', 2)]) print(a) # 输出: {'x': 1, 'y': 2}
小李很执着理解: 用 dict() 函数也能创建字典,只要提供成对的名字和值。
3.3 使用 fromkeys() 方法
用于创建包含指定键并且所有值相同的字典:
a = {}.fromkeys(('x', 'y'), 0) print(a) # 输出: {'x': 0, 'y': 0}
小李很执着理解: fromkeys() 方法创建的字典里所有的名字都有相同的值。
4. 字典的键和值的类型可以不同
在字典中,键和值的类型不需要相同。例如,可以有整数键和字符串值的组合:
a = {1: 'apple', 'b': 2.5} print(a) # 输出: {1: 'apple', 'b': 2.5}
注意事项:
- 键必须是不可变类型(如整数、字符串、元组)。
- 值可以是任何类型,包括列表和其他字典。
小李很执着理解: 字典里的名字和内容可以是任何类型,比如数字对应水果,字母对应小数。
5. 如何访问字典中的元素?
使用方括号 [] 可以直接访问字典中的值:
a = {'x': 10, 'y': 20} print(a['x']) # 输出: 10
注意事项:
- 访问不存在的键会抛出 KeyError 错误。
可以使用 get() 方法避免 KeyError:
value = a.get('z', '默认值') print(value) # 输出: 默认值
小李很执着理解: 用名字查找内容就像查字典,用 get() 方法可以避免找不到名字时报错。
6. 遍历字典
可以使用 for 循环遍历字典中的键和值:
a = {'x': 0, 'y': 0} for key in a: print(key, a[key]) # 输出(顺序可能不同): # x 0 # y 0
注意事项:
可以使用 items() 方法同时遍历键和值:
for key, value in a.items(): print(key, value)
小李很执着理解: 用 for 循环可以遍历字典里的所有名字和内容,用 items() 方法可以同时获取名字和内容。
7. 修改字典中的元素
使用方括号 [] 可以新增或修改字典元素:
7.1 新增元素
a = {} a[1] = 100 print(a) # 输出: {1: 100}
小李很执着理解: 用方括号 [] 给字典增加新元素。
7.2 修改元素
a[1] = 200 print(a) # 输出: {1: 200}
注意事项:
使用 update() 方法可以批量更新字典:
a.update({'b': 300, 'c': 400}) print(a) # 输出: {1: 200, 'b': 300, 'c': 400}
小李很执着理解: 用方括号 [] 修改字典里的内容,用 update() 方法一次更新多个内容。
8. 删除字典中的元素
8.1 使用 del 删除某个键值对
a = {1: 100} del a[1] print(a) # 输出: {}
8.2 使用 clear() 方法清空整个字典
a = {1: 100, 2: 200} a.clear() print(a) # 输出: {}
8.3 使用 pop() 函数删除键值对并获取到对应的值
a = {1: 100, 2: 200} value = a.pop(1) print(value) # 输出: 100 print(a) # 输出: {2: 200}
注意事项:
popitem() 方法可以删除并返回最后一个键值对(按插入顺序):
a = {1: 100, 2: 200} key, value = a.popitem() print(key, value) # 输出: 2 200 print(a) # 输出: {1: 100}
小李很执着理解: 用 del 删除单个元素,用 clear() 清空字典,用 pop() 删除并获取元素内容。
9. 查找元素是否在字典中
可以使用 in 或 not in 来判定一个键是否在字典中:
a = {'x': 10, 'y': 20} print('x' in a) # 输出: True print('z' in a) # 输出: False
注意事项:
- in 操作符只检查键是否存在,不检查值。
小李很执着理解: 用 in 判断字典里是否有某个名字。
10. 字典的比较
字典的比较操作符与序列不同。两个字典只有在键和值完全相同时才相等:
a = {'x': 1, 'y': 2} b = {'x': 1, 'y': 2} print(a == b) # 输出: True
- 注意事项:
- 字典之间的大小关系不常用,因为字典是无序的。
- 可以使用 == 和 != 来比较字典。
小李很执着理解: 用 == 比较字典是否相等,字典的大小关系通常不需要比较。
总结
Python 字典是一种非常灵活且高效的数据结构,适用于需要快速查找和存储键值对的场景。字典的强大功能使其成为 Python 编程中不可或缺的一部分。掌握字典的使用,可以大大提高代码的效率和可读性。
- 注意事项:
- in 操作符只检查键是否存在,不检查值。
- 访问不存在的键会抛出 KeyError 错误。