字典

介紹

字典是“鍵值對(duì)”的無序可變序列，字典中的每個(gè)元素都是一個(gè)“鍵值對(duì)”，包含：“鍵對(duì)象”和“值對(duì)象”。

可以通過“鍵對(duì)象”實(shí)現(xiàn)快速獲取、刪除、更新對(duì)應(yīng)的“值對(duì)象”

字典特點(diǎn):

無序, 可變, 大括號(hào) {} + 鍵值對(duì) k,v

字典是 Python 項(xiàng)目中最常用的序列類型之一, 對(duì)應(yīng)Java 中常用的 Json 數(shù)據(jù)類型

操作

字典的創(chuàng)建

通過 {} + kv

來創(chuàng)建

通過dict()來創(chuàng)建字典對(duì)象(兩種方式)

過zip()創(chuàng)建字典對(duì)象

通過fromkeys創(chuàng)建值為空的字典

字典(類比Json)

“鍵”是任意的不可變數(shù)據(jù)，比如：整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符串、元組. 但是：列表、字典、集合這些可變對(duì)象，不能作為“鍵”.

并且“鍵”不可重復(fù)。

#“值”可以是任意的數(shù)據(jù)，并且可重復(fù)

1. 通過{} 創(chuàng)建字典

a = {'name': 'TimePause',

'age': 18, 'sex': 'man'}

print(a)

2. 通過dict()來創(chuàng)建字典對(duì)象(兩種方式)

b =

dict(name='TimePause', age=18, sex='man')

a = dict([("name", "TimePause"),

("age", 18)])

print(b)

print(a)

c = {} # 空的字典對(duì)象

d = dict() #

空的字典對(duì)象

print(c)

print(d)

3. 通過zip()創(chuàng)建字典對(duì)象

k = ["name", "age",

"sex"]

v = ["TimePause", 18, "man"]

d = dict(zip(k, v))

print(d) #

{'name': 'TimePause', 'age': 18, 'sex': 'man'}

4. 通過fromkeys創(chuàng)建值為空的字典

f =

dict.fromkeys(["name", "age", "sex"])

print(f) # {'name': None, 'age': None,

'sex': None}

元素的訪問:

字典元素的訪問

a = {'name': 'TimePause', 'age': 18, 'sex': 'man'}

1. 通過

[鍵] 獲得“值”。若鍵不存在，則拋出異常。

b = a["name"]

print(b)

#c = a["birthday"]

KeyError: 'birthday'

#print(c)

2. 通過get()方法獲得“值”. 推薦使用.

優(yōu)點(diǎn)是：指定鍵不存在，返回None；也可以設(shè)定指定鍵不存在時(shí)默認(rèn)返回的對(duì)象. 推薦使用get()獲取“值對(duì)象”

b =

a.get("name")

c = a.get("birthday")

d = a.get("birthday",

"值不存在")

print(b)

print(c)

print(d)

3. 列出所有的鍵值對(duì)

b =

a.items()

print(b) # dict_items([('name', 'TimePause'), ('age', 18), ('sex',

'man')])

4. 列出所有的鍵，列出所有的值

k = a.keys()

v = a.values()

print(k, v)

dict_keys(['name', 'age', 'sex']) dict_values(['TimePause', 18, 'man'])

5. len() 鍵值對(duì)的個(gè)數(shù)

   b = len(a)

   print(b)

6. 檢測(cè)一個(gè)“鍵”是否在字典中

print("name"

in a) # True

字典元素添加、修改、刪除

1. 給字典新增“鍵值對(duì)”。如果“鍵”已經(jīng)存在，則覆蓋舊的鍵值對(duì)；如果“鍵”不存在，則新增“鍵值對(duì)

a =

{'name': 'TimePause', 'age': 18, 'sex': 'man'}

a['name'] =

"時(shí)間靜止"

a['phone'] = 18322222222

print(a)

2. 使用 update()

將新字典中所有鍵值對(duì)全部添加到舊字典對(duì)象上。如果 key 有重復(fù)，則直接覆蓋

a = {'name': 'TimePause', 'age': 18,

'sex': 'man'}

b = {'name': '時(shí)間靜止', 'age': 18, 'phone':

18322222222}

a.update(b) # 舊字典.update(新字典)

print(a)

3. 字典中元素的刪除，可以使用

del() 方法；或者 clear() 刪除所有鍵值對(duì)； pop() 刪除指定鍵值對(duì)，并返回對(duì)應(yīng)的“值對(duì)象

a = {'name':

'TimePause', 'age': 18, 'sex': 'man'}

del (a["name"])

print(a) # {'age':

18, 'sex': 'man'}

a.pop("age")

print(a) # {'sex': 'man'}

popitem() ：以后入先出的方式刪除和返回該鍵值對(duì)

#刪除并返回一個(gè)（鍵，值）對(duì)作為 2 元組。對(duì)以 LIFO（后進(jìn)先出）順序返回。如果 dict

為空，則引發(fā) KeyError。

a = {'name': 'TimePause', 'age': 18, 'sex':

'man'}

a.popitem()

print("第一次調(diào)用popitem",

a)

a.popitem()

print("第二次調(diào)用popitem",

a)

a.popitem()

print("第三次調(diào)用popitem", a)

#a.popitem() # KeyError:

'popitem(): dictionary is empty'

#print("第四次調(diào)用popitem", a)

序列解包

序列解包可以用于元組、列表、字典。序列解包可以讓我們方便的對(duì)多個(gè)變量賦值

#序列解包

#序列解包可以用于元組、列表、字典。序列解包可以讓我們方便的對(duì)多個(gè)變量賦值

x, y, z = (20, 30, 10) #

變量

(a, b, c) = (9, 8, 10) # 元組

[m, n, p] = [10, 20, 30] # 列表

序列解包用于字典時(shí)，默認(rèn)是對(duì)“鍵”進(jìn)行操作；

a = {'name': 'TimePause', 'age': 18, 'sex':

'man'}

name, age, sex = a

print(name)

如果需要對(duì)鍵值對(duì)操作，則需要使用items()

name, age, sex = a.items()

print(name)

如果需要對(duì)“鍵”進(jìn)行操作，則需要使用keys()

name, age, sex = a.keys()

print(name)

如果需要對(duì)“值”進(jìn)行操作，則需要使用values()

name, age, sex = a.values()

print(name)

18

表格數(shù)據(jù)使用字典和列表存儲(chǔ)訪問

#表格數(shù)據(jù)使用字典和列表存儲(chǔ)訪問

#定義字典對(duì)象

a1 = {"name": "才子隊(duì)", "season": 1, "winner":

"比爾"}

a2 = {"name": "九頭蛇隊(duì)", "season": 2, "winner": "皮爾斯"}

a3 = {"name":

"巨亨隊(duì)", "season": 3, "winner": "卡羅爾"}

#定義列表對(duì)象tl

tl = [a1, a2,

a3]

print(tl)

print(tl[1].get("name"))

#輸出所有獲勝人員名稱

for x in

range(3):

print(tl[x].get("winner"))

#打印表的所有數(shù)據(jù)

for i in

range(len(tl)):

print(tl[i].get("name"), tl[i].get("season"),

tl[i].get("winner"))

字典核心底層原理(重要)

一

: 將一個(gè)鍵值對(duì)放進(jìn)字典的底層過程

字典對(duì)象的核心是散列表. 散列表是一個(gè)稀疏數(shù)組（總是有空白元素的數(shù)組）

數(shù)組的每個(gè)單元叫做 bucket. 每個(gè) bucket

有兩部分：一個(gè)是鍵對(duì)象的引用，一個(gè)是值對(duì)象的引用

由于所有 bucket 結(jié)構(gòu)和大小一致，我們可以通過偏移量來讀取指定bucket

下面操作將一個(gè)鍵值對(duì)放入字典

假設(shè)字典a對(duì)象創(chuàng)建完后，數(shù)組長(zhǎng)度為8

a =

{}

a["name"]="比爾"

我們要把”name”=”比爾”這個(gè)鍵值對(duì)放到字典對(duì)象a中，

首先第一步需要計(jì)算鍵”name”的散列值。Python中可以通過hash()來計(jì)算。

下面我們通過

Python Console 來查看 name 的hash值

bin(hash("name"))

'-0b1010111101001110110101100100101'

由于數(shù)組長(zhǎng)度為8，我們可以拿計(jì)算出的散列值的最右邊3位數(shù)字作為偏移量，即“101”，十進(jìn)制是數(shù)字5。

我們查看偏移量6對(duì)應(yīng)的bucket是否為空

如果為空，則將鍵值對(duì)放進(jìn)去。如果不為空，則依次取右邊3位作為偏移量，即“100”，十進(jìn)制是數(shù)字4

再查看偏移量為7的bucket是否為空。直到找到為空的bucket將鍵值對(duì)放進(jìn)去.

流程圖如下：

字典擴(kuò)容

python會(huì)根據(jù)散列表的擁擠程度擴(kuò)容?！皵U(kuò)容”指的是:創(chuàng)造更大的數(shù)組，將原有內(nèi)容拷貝到新數(shù)組中。

接近2/3時(shí)，數(shù)組就會(huì)擴(kuò)容

二. 根據(jù)鍵查找“鍵值對(duì)”的底層過程

通過 Python console() 查看字典元素值如下

a.get("name")

'比爾'

1

2

當(dāng)調(diào)用a.get(“name”)，就是根據(jù)鍵“name”查找到“鍵值對(duì)”，從而找到值對(duì)象“比爾”。

我們?nèi)匀灰紫扔?jì)算“name”對(duì)象的散列值：

bin(hash("name"))

'-0b1010111101001110110101100100101'

1

2

和存儲(chǔ)的底層流程算法一致，也是依次取散列值的不同位置的數(shù)字。

假設(shè)數(shù)組長(zhǎng)度為8，我們可以拿計(jì)算出的散列值的最右邊3位數(shù)字作為偏移量，即

101 ，十進(jìn)制是數(shù)字5。

我們查看偏移量5，對(duì)應(yīng)的 bucket 是否為空。如果為空，則返回 None 。

如果不為空，則將這個(gè) bucket

的鍵對(duì)象計(jì)算對(duì)應(yīng)散列值，和我們的散列值進(jìn)行比較，

如果相等。則將對(duì)應(yīng)“值對(duì)象”返回。

如果不相等，則再依次取其他幾位數(shù)字，重新計(jì)算偏移量。依次取完后，仍然沒有找到。則返回None

。

流程圖如下：

用法總結(jié)：

字典在內(nèi)存中開銷巨大 (空間換時(shí)間)

鍵查詢速度很快

(通過位運(yùn)算+Hash運(yùn)算)

往字典里面添加新鍵值對(duì)可能導(dǎo)致擴(kuò)容，導(dǎo)致散列表中鍵的次序變化。

因此，不要在遍歷字典的同時(shí)進(jìn)行字典的修改

鍵必須可散列

數(shù)字、字符串、元組，都是可散列的

如果是自定義對(duì)象,

需要支持下面三點(diǎn):

(1) 支持 hash() 函數(shù) (2) 支持通過 eq () 方法檢測(cè)相等性 (3) 若 a==b 為真，則

hash(a)==hash(b) 也為真