6.1　字典

字典（dictionary）和列表類似，也是可變序列，不過與列表不同，它是無序的可變序列，保存的內容是以“鍵-值對”的形式存放的。這類似于《新華字典》，它可以把拼音和漢字關聯起來。通過音節表可以快速找到想要的漢字。其中，《新華字典》里的音節表相當于鍵（key），而對應的漢字相當于值（value）。鍵是唯一的，而值可以有多個。字典在定義一個包含多個命名字段的對象時，很有用。

字典的主要特征如下。

　通過鍵而不是通過索引來讀取

字典有時也稱為關聯數組或者散列表（hash）。它是通過鍵將一系列的值聯系起來的，這樣就可以通過鍵從字典中獲取指定項，但不能通過索引來獲取。

　字典是任意對象的無序集合

字典是無序的，各項是從左到右隨機排序的，即保存在字典中的項沒有特定的順序。這樣可以提高查找順序。

　字典是可變的，并且可以任意嵌套

字典可以在原處增長或者縮短（無須生成一份拷貝），并且它支持任意深度的嵌套（即它的值可以是列表或者其他的字典）。

　字典中的鍵必須唯一

不允許同一個鍵出現兩次，如果出現兩次，則后一個值會被記住。

　字典中的鍵必須不可變

字典中的鍵是不可變的，所以可以使用數字、字符串或者元組，但不能使用列表。

6.1.1　字典的創建和刪除

定義字典時，每個元素都包含兩個部分——“鍵”和“值”，并且在“鍵”和“值”之間使用冒號分隔，相鄰兩個元素使用逗號分隔，所有元素放在一個大括號“{}”中。語法格式如下：

    dictionary = {'key1':'value1', 'key2':'value2', ..., 'keyn':'valuen',}

參數說明如下：

　dictionary：表示字典名稱；

　key1, key2, ..., keyn：表示元素的鍵，必須是唯一的，并且不可變，例如可以是字符串、數字或者元組；

　value1, value2, ..., valuen：表示元素的值，可以是任何數據類型，不是必須唯一。

例如，創建一個保存通訊錄信息的字典，可以使用下面的代碼。

01  dictionary = {'qq':'84978981','明日科技':'84978982','無語':'0431-84978981'}
02  print(dictionary)

執行結果如下：

    {'qq': '84978981', '明日科技': '84978982', '無語': '0431-84978981'}

同列表和元組一樣，也可以創建空字典。在Python中，可以使用下面兩種方法創建空字典。

    dictionary = {}

或者

    dictionary = dict()

Python的dict()方法除了可以創建一個空字典外，還可以通過已有數據快速創建字典。主要表現為以下兩種形式。

1．通過映射函數創建字典

語法如下：

    dictionary = dict(zip(list1,list2))

參數說明如下：

　dictionary：表示字典名稱。

　zip()函數：用于將多個列表或元組對應位置的元素組合為元組，并返回包含這些內容的zip對象。如果想得到元組，可以將zip對象使用tuple()函數轉換為元組；如果想得到列表，則可以使用list()函數將其轉換為列表。

　list1：表示一個列表，用于指定要生成字典的鍵。

　list2：表示一個列表，用于指定要生成字典的值。如果list1和list2的長度不同，則與最短的列表長度相同。

場景模擬：某大學的寢室里住著4位清秀可人的美女，她們的名字保存在一個列表中，另外，她們每個人的星座對應著保存在另一個列表中。

【例6.1】　根據名字和星座創建一個字典。（實例位置：資源包\TM\sl\06\01）

在IDLE中創建一個名稱為sign_create.py的文件，然后在該文件中定義兩個包括4個元素的列表，再應用dict()函數和zip()函數將前兩個列表轉換為對應的字典，并且輸出該字典，代碼如下：

運行代碼后，將顯示如圖6.1所示的結果。

圖6.1　創建字典

2．通過給定的“鍵-值對”創建字典

語法如下：

    dictionary = dict(key1=value1,key2=value2,...,keyn=valuen)

參數說明如下：

　dictionary：表示字典名稱；

　key1, key2, ..., keyn：表示元素的鍵，必須是唯一的，并且不可變，例如可以是字符串、數字或者元組；

　value1, value2, ..., valuen：表示元素的值，可以是任何數據類型，不是必須唯一。

例如，將實例6.1中的名字和星座通過“鍵-值對”的形式創建一個字典，可以使用下面的代碼。

01  dictionary =dict(綺夢 = '水瓶座', 冷伊一 = '射手座', 香凝 = '雙魚座', 黛蘭 = '雙子座')
02  print(dictionary)

在Python中，還可以使用dict對象的fromkeys()方法創建值為空的字典，語法如下：

    dictionary = dict.fromkeys(list1)

參數說明如下：

　dictionary：表示字典名稱；

　list1：作為字典的鍵的列表。

例如，創建一個只包括名字的字典，可以使用下面的代碼。

執行結果如下。

    {'綺夢': None, '冷伊一': None, '香凝': None, '黛蘭': None}

另外，還可以通過已經存在的元組和列表創建字典。例如，創建一個保存名字的元組和保存星座的列表，通過它們創建一個字典，可以使用下面的代碼。

執行結果如下：

{('綺夢', '冷伊一', '香凝', '黛蘭'): ['水瓶座', '射手座', '雙魚座', '雙子座']}

如果將作為鍵的元組修改為列表，再創建一個字典，代碼如下：

執行結果如圖6.2所示。

圖6.2　將列表作為字典的鍵產生的異常

同列表和元組一樣，不再需要的字典也可以使用del命令刪除。例如，通過下面的代碼即可將已經定義的字典刪除。

    del dictionary

另外，如果只是想刪除字典的全部元素，可以使用字典對象的clear()方法。執行clear()方法后，原字典將變為空字典。例如，下面的代碼將清除字典的全部元素。

    dictionary.clear()

除了上面介紹的方法可以刪除字典元素，還可以使用字典對象的pop()刪除并返回指定“鍵”的元素，以及使用字典對象的popitem()方法刪除并返回字典中的一個元素。

6.1.2　訪問字典

在Python中，如果想將字典的內容輸出也比較簡單，可以直接使用print()函數。例如，要想打印實例6.1中定義的dictionary字典，則可以使用下面的代碼。

    print(dictionary)

執行結果如下：

    {'綺夢': '水瓶座', '冷伊一': '射手座', '香凝': '雙魚座', '黛蘭': '雙子座'}

但是，在使用字典時，很少直接輸出它的內容。一般需要根據指定的鍵得到相應的結果。在Python中，訪問字典的元素可以通過下標的方式實現，與列表和元組不同，這里的下標不是索引號，而是鍵。例如，想要獲取“冷伊一”的星座，可以使用下面的代碼。

    print(dictionary['冷伊一'])

執行結果如下：

    射手座

在使用該方法獲取指定鍵的值時，如果指定的鍵不存在，將拋出如圖6.3所示的異常。

圖6.3　獲取指定鍵不存在時拋出異常

在實際開發中，很可能我們不知道當前存在什么鍵，所以需要避免該異常的產生。具體的解決方法是使用if語句對不存在的情況進行處理，即給一個默認值。例如，可以將上面的代碼修改為以下內容。

    print("冷伊的星座是：",dictionary['冷伊'] if '冷伊' in dictionary else '我的字典里沒有此人')

當“冷伊”不存在時，將顯示以下內容。

    冷伊的星座是：我的字典里沒有此人

另外，Python中推薦的方法是使用字典對象的get()方法獲取指定鍵的值。其語法格式如下：

    dictionary.get(key[,default])

其中，dictionary為字典對象，即要從中獲取值的字典；key為指定的鍵；default為可選項，用于當指定的鍵不存在時，返回一個默認值，如果省略，則返回None。

例如，通過get()方法獲取“冷伊一”的星座，可以使用下面的代碼。

    print("冷伊一的星座是：",dictionary.get('冷伊一'))

執行結果如下。

    冷伊一的星座是： 射手座

    print("冷伊的星座是：",dictionary.get('冷伊','我的字典里沒有此人'))

    冷伊的星座是：我的字典里沒有此人

場景模擬：仍然是某大學寢室里的4位美女，這次將她們的名字和星座保存在一個字典里，然后再定義一個保存各個星座性格特點的字典，根據這兩個字典取出某位美女的性格特點。

【例6.2】　根據星座測試性格特點。（實例位置：資源包\TM\sl\06\02）

在IDLE中創建一個名稱為sign_get.py的文件，然后在該文件中創建兩個字典，一個保存名字和星座，另一個保存星座和性格特點，最后從這兩個字典中取出相應的信息組合出想要的結果，并輸出，代碼如下：

運行代碼后，將顯示如圖6.4所示的結果。

圖6.4　輸出某人的星座和性格特點

6.1.3　遍歷字典

字典是以“鍵-值對”的形式存儲數據的，所以就可能需要對這些“鍵-值對”進行獲取。Python提供了遍歷字典的方法，通過遍歷可以獲取字典中的全部“鍵-值對”。

使用字典對象的items()方法可以獲取字典的“鍵-值對”列表。其語法格式如下：

    dictionary.items()

其中，dictionary為字典對象；返回值為可遍歷的“鍵-值對”元組列表。想要獲取到具體的“鍵-值對”，可以通過for循環遍歷該元組列表。

例如，定義一個字典，然后通過items()方法獲取“鍵-值對”的元組列表，并輸出全部“鍵-值對”，代碼如下：

01  dictionary = {'qq':'84978981','明日科技':'84978982','無語':'0431-84978981'}
02  for item in dictionary.items():
03      print(item)

執行結果如下：

    ('qq', '84978981')
    ('明日科技', '84978982')
    ('無語', '0431-84978981')

上面的示例得到的是元組中的各個元素，如果想要獲取到具體的每個鍵和值，可以使用下面的代碼進行遍歷。

01  dictionary = {'qq':'4006751066','明日科技':'0431-84978982','無語':'0431-84978981'}
02  for key,value in dictionary.items():
03      print(key,"的聯系電話是",value)

執行結果如下：

    qq的聯系電話是 4006751066
    明日科技 的聯系電話是 0431-84978982
    無語 的聯系電話是 0431-84978981

6.1.4　添加、修改和刪除字典元素

由于字典是可變序列，所以可以隨時在其中添加“鍵-值對”，這和列表類似。向字典中添加元素的語法格式如下：

    dictionary[key] = value

參數說明如下：

　dictionary：表示字典名稱；

　key：表示要添加元素的鍵，必須是唯一的，并且不可變，例如可以是字符串、數字或者元組；

　value：表示元素的值，可以是任何數據類型，不是必須唯一。

例如，還是以之前的保存4位美女星座的場景為例，在創建的字典中添加一個元素，并顯示添加后的字典，代碼如下：

01  dictionary =dict((('綺夢', '水瓶座'),('冷伊一','射手座'), ('香凝','雙魚座'), ('黛蘭','雙子座')))
02  dictionary["碧琦"] = "巨蟹座"   # 添加一個元素
03  print(dictionary)

執行結果如下：

{'綺夢': '水瓶座', '冷伊一': '射手座', '香凝': '雙魚座', '黛蘭': '雙子座', '碧琦': '巨蟹座'}

從上面的結果中，可以看出又添加了一個鍵為“碧琦”的元素。

由于在字典中，“鍵”必須是唯一的，所以如果新添加元素的“鍵”與已經存在的“鍵”重復，那么將使用新的“值”替換原來該“鍵”的值，這也相當于修改字典的元素。例如，再添加一個“鍵”為“香凝”的元素，這次設置她為“天蝎座”。可以使用下面的代碼。

01  dictionary =dict((('綺夢', '水瓶座'),('冷伊一','射手座'), ('香凝','雙魚座'), ('黛蘭','雙子座')))
02  dictionary["香凝"] = "天蝎座"   # 添加一個元素，當元素存在時，則相當于修改功能
03  print(dictionary)

執行結果如下：

    {'綺夢': '水瓶座', '冷伊一': '射手座', '香凝': '天蝎座', '黛蘭': '雙子座'}

從上面的結果可以看出，并沒有添加一個新的“鍵”為“香凝”的元素，而是直接對“香凝”進行了修改。

當字典中的某個元素不需要時，可以使用del命令將其刪除。例如，要刪除字典dictionary的鍵為“香凝”的元素，可以使用下面的代碼。

01  dictionary =dict((('綺夢', '水瓶座'),('冷伊一','射手座'), ('香凝','雙魚座'), ('黛蘭','雙子座')))
02  del dictionary["香凝"]    # 刪除一個元素
03  print(dictionary)

執行結果如下：

    {'綺夢': '水瓶座', '冷伊一': '射手座', '黛蘭': '雙子座'}

從上面的執行結果中可以看到，在字典dictionary中只剩下3個元素了。

注意

當刪除一個不存在的鍵時，將拋出如圖6.5所示的異常。

圖6.5　刪除一個不存在的鍵時將拋出的異常

因此，需要將上面的代碼修改為以下內容，從而防止刪除不存在的元素時拋出異常。

6.1.5　字典推導式

使用字典推導式可以快速生成一個字典，它的表現形式和列表推導式類似。例如，我們可以使用下面的代碼生成一個包含4個隨機數的字典，其中字典的鍵使用數字表示。

執行結果如下：

    生成的字典為： {1: 21, 2: 85, 3: 11, 4: 65}

另外，使用字典推導式也可根據列表生成字典。例如，可以將實例6.2修改為通過字典推導式生成字典。

【例6.3】　根據名字和星座創建一個字典（副本）。（實例位置：資源包\TM\sl\06\03）

在IDLE中創建一個名稱為sign_create.py的文件，然后在該文件中定義兩個包括4個元素的列表，再應用dict()函數和zip()函數將兩個列表轉換為對應的字典，并且輸出該字典，代碼如下：

運行代碼后，將顯示如圖6.6所示的結果。

圖6.6　采用字典推導式創建字典