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关于python:Python-111Python手把手教程之字典的用法和对字典的管理

python 搞代码 4年前 (2022-02-20) 53次浏览 已收录 0个评论

作者 | 弗拉德
起源 | 弗拉德(公众号:fulade_me)

字典

字典是另一种可变容器模型,且可存储任意类型对象。字典的每个键值 key=>value对用冒号:宰割,每个键值对之间用逗号,宰割,整个字典包含在花括号{}中。

应用字典

在Python中,字典是一系列键—值对。每个键都与一个值相关联,你能够应用键来拜访与之相关联的值。与键相关联的值能够是数字、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。
来看一个游戏,其中蕴含一些外星人,这些外星人的色彩和点数各不相同,如下所示:

<code class="py">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。在字典中,你想存储多少个键—值对都能够。
最简略的字典只有一个键—值对,如下述批改后的字典alien_0所示:

<code class="py">alien_0 = {'color': 'green'}

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

拜访字典中的值

要获取与键相关联的值,可顺次指定字典名和放在方括号内的键,如下所示:

<code class="py">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:

<code class="py">green

字典中可蕴含任意数量的键—值对。例如,上面是最后的字典alien_0,其中蕴含两个键— 值对:

<code class="py">alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}

当初,你能够拜访外星人alien_0的色彩和点数。如果玩家射杀了这个外星人,你就能够应用上面的代码来确定玩家应取得多少个点:

<code class="py">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,而后从这个字典中获取与键points相关联的值,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,并打印一条音讯,指出玩家取得了多少个点:

<code class="py">You just earned 5 points!

增加键—值对

字典是一种动静构造,可随时在其中增加键—值对。要增加键—值对,可顺次指定字典名、用方括号括起的键和相关联的值。
上面在字典alien_0中增加两项信息:

外星人的x坐标和y坐标,让咱们可能在屏幕的特定地位显示该外星人。咱们将这个外星人放在屏幕左边缘,且离屏幕上边缘25像素的中央。因为屏幕坐标系的原点通常为左上角,因而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像素的中央,可将y坐标设置为25,如下所示:

<code class="py">alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}
print(alien_0)
alien_0['x_position'] = 0 
alien_0['y_position'] = 25
print(alien_0)

咱们首先定义了后面始终在应用的字典,而后打印这个字典,以显示其信息快照。咱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。接着咱们反复这样的操作,但应用的键为y_position。打印批改后的字典时,将看到这两个新增的键—值对:

<code class="py">{'color': 'green', 'points': 5}
{'color': 'green', 'points': 5, 'y_position': 25, 'x_position': 0}

这个字典的最终版本蕴含四个键—值对,其中原来的两个指定外星人的色彩和点数,而新增的两个指定地位。留神,键—值对的排列程序与增加程序不同。Python不关怀键—值对的增加程序,而只关怀键和值之间的关联关系。

创立空字典

有时候,在空字典中增加键—值对是为了不便,而有时候必须这样做。为此,可先应用一对空的花括号定义一个字典,再分行增加各个键—值对。例如,下例演示了如何以这种形式创立字典alien_0:

<code class="py">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,再在其中增加色彩和点数,失去前述示例始终在应用的字典:

<code class="py">{'color': 'green', 'points': 5}

应用字典来存储用户提供的数据或在编写能主动生成大量键—值对的代码时,通常都须要先定义一个空字典。

批改字典中的值

要批改字典中的值,可顺次指定字典名、用方括号括起的键以及与该键相关联的新值。
例如,假如随着游戏的进行,须要将一个外星人从绿色改为黄色:

<code class="py">alien_0 = {'color': 'green'}
print("The alien is " + alien_0['color'] + ".")
alien_0['color'] = 'yellow'
print("The alien is now " + alien_0['color'] + ".")

咱们首先定义了一个示意外星人alien_0的字典,其中只蕴含这个外星人的色彩。接下来,咱们将与键color相关联的值改为yellow。输入表明,这个外星人的确从绿色变成了黄色:

<code class="py">The alien is green.
The alien is now yellow.

来看一个更乏味的例子,对一个可能以不同速度挪动的外星人的地位进行跟踪。咱们将存储该外星人的以后速度,并据此确定该外星人将向右挪动多远:

<code class="py">alien_0 = {'x_position': 0, 'y_position': 25, 'speed': 'medium'} 
print("Original x-position: " + str(alien_0['x_position']))
# 向右挪动外星人
# 据外星人以后速度决定将其挪动多远 
if alien_0['speed'] == 'slow':
    x_increment = 1
elif alien_0['speed'] == 'medium':
    x_increment = 2 
else:
# 这个外星人的速度肯定很快 
    x_increment = 3
# 新地位等于老地位加上增量
alien_0['x_position'] = alien_0['x_position'] + x_increment
print("New x-position: " + str(alien_0['x_position']))

咱们首先定义了一个外星人,其中蕴含初始的x坐标和y坐标,还有速度medium。出于简化思考,咱们省略了色彩和点数,但即使蕴含这些键值对,这个示例的工作原理也不会有任何变动。咱们还打印了x_position的初始值,这让用户晓得这个外星人向右挪动了多远。
而后,应用了一个if-elif-else构造来确定外星人应向右挪动多远,并将这个值存储在变量x_increment中。如果外星人的速度为slow,它将向右挪动一个单位,如果速度为medium,将向右挪动两个单位,如果为fast,将向右挪动三个单位。确定挪动量后,将其与x_position的以后值相加,再将后果关联到字典中的键x_position
因为这是一个速度中等的外星人,因而其地位将向右挪动两个单位:

<code class="py">Original x-position: 0
New x-position: 2

通过批改外星人字典中的值,可扭转外星人的行为。例如,要将这个速度中等的外星人变成速度很快的外星人,可增加如下代码行:

<code class="py">alien_0['speed'] = fast 

这样,再次运行这些代码时,其中的if-elif-else构造将把一个更大的值赋给变量
x_increment

删除键—值对

对于字典中不再须要的信息,可应用del语句将相应的键—值对彻底删除。应用del语句时,必须指定字典名和要删除的键。
例如,上面的代码从字典alien_0中删除键points及其值:

<code class="py">alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}
print(alien_0)
del alien_0['points'] 
print(alien_0)

上述代码将键points从字典alien_0中删除,同时删除与这个键相关联的值。输入表明,键points及其值5已从字典中删除,但其余键—值对不受影响:

<code class="py">{'color': 'green', 'points': 5}
{'color': 'green'}

遍历字典

一个Python字典可能只蕴含几个键—值对,也可能蕴含数百万个键—值对。鉴于字典可能蕴含大量的数据,Python反对对字典遍历。字典可用于以各种形式存储信息,因而有多种遍历字典的形式,可遍历字典的所有键—值对、键或值。

遍历所有的键—值对

摸索各种遍历办法前,先来看一个新字典,它用于存储无关网站用户的信息。上面的字典存储一名用户的用户名、名和姓:

<code class="py">user_0 = {
    'username': 
    'efermi', 
    'first': 
    'enrico', 
    'last': 
    'fermi',
}

咱们能够应用一个for循环来遍历这个字典:

<code class="py">for key, value in user_0.items(): 
    print("\nKey: " + key)
    print("Value: " + value)

要实现遍历字典的for循环,可申明两个变量,用于存储键—值对中的键和值。 对于这两个变量,可应用任何名称。上面的代码应用了简略的变量名,这齐全可行:

<code class="py">for k, v in user_0.items()

for语句的第二局部蕴含字典名和办法items(),它返回一个键—值对列表。接下来,for循环顺次将每个键—值对存储到指定的两个变量中。咱们应用这两个变量来打印每个键及其相关联的值。第一条print语句中的”\n”确保在输入每个键—值对前都插入一个空行:

<code class="py">Key: last 
Value: fermi

Key: first 
Value: enrico

Key: username 
Value: efermi

即使遍历字典时,键—值对的返回程序也与存储程序不同。Python不关怀键—值对的存储程序,而只跟踪键和值之间的关联关系。

遍历字典中的所有键

在不须要应用字典中的值时,办法keys()很有用。上面来遍历字典favorite_languages,并将每个被调查者的名字都打印进去:

<code class="py">favorite_languages = {'jen': 'python',
                     'sarah': 'c', 
                     'edward': 'ruby', 
                     'phil': 'python'}
for name in favorite_languages.keys(): 
    print(name.title())

.keys()办法提取字典favorite_languages中的所有键,并顺次将它们存储到变量name中。输入列出了每个被调查者的名字:

<code class="py">Jen 
Sarah 
Phil 
Edward

遍历字典时,会默认遍历所有的键,因而,如果将上述代码中的for name in favorite_ languages.keys():替换为for name in favorite_languages:,输入将不变。如果显式地应用办法keys()可让代码更容易了解,你能够抉择这样做,也可省略它。在这种循环中,可应用以后键来拜访与之相关联的值。

上面来打印两条音讯,指出两位敌人喜爱的语言。咱们像后面一样遍历字典中的名字,但在名字为指定敌人的名字时,打印一条音讯,指出其喜爱的语言:

<code class="py">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() + "!")

咱们创立了一个列表,其中蕴含咱们要通过打印消息,指出其喜爱的语言的敌人。 在循环中,咱们打印每个人的名字,并查看以后的名字是否在列表friends中
如果在列表中,就打印一句非凡的问候语,其中蕴含这位敌人喜爱的语言。为拜访喜爱的语言,咱们应用了字典名,并将变量name的以后值作为键。每个人的名字都会被打印,但只对敌人打印非凡音讯:

<code class="py">Jen
Sarah
 Hi Sarah, I see your favorite language is C!
Edward
Phil
 Hi Phil, I see your favorite language is Python!

按程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,获取程序是不可预测的。
要以特定的程序返回元素,一种方法是在for循环中对返回的键进行排序。可应用函数sorted()来取得按特定顺序排列的键列表的正本:

<code class="py">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.")

这个示例中,对办法dictionary.keys()的后果调用了函数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。输入表明,按程序显示了所有被调查者的名字:

<code class="py">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

如果你只想晓得字典蕴含的值,可应用办法values(),它返回一个值列表,而不蕴含任何键。
例如,如果咱们想取得一个这样的列表,即其中只蕴含被调查者抉择的各种语言,而不蕴含被调查者的名字,能够这样做:

<code class="py">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,并将它们顺次存储到变量language中。通过打印这些值,就取得了一个列表,其中蕴含被调查者抉择的各种语言:

<code class="py">The following languages have been mentioned: 
Python
C
Python
Ruby

这种做法提取字典中所有的值,而没有思考是否反复。波及的值很少时,这兴许不是问题,但如果被调查者很多,最终的列表可能蕴含大量的反复项。为剔除反复项,咱们可应用汇合set。 汇合相似于列表,但每个元素都必须是举世无双的:

<code class="py">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())

通过对蕴含反复元素的列表调用set(),能够帮咱们找出列表中举世无双的元素,并应用这些元素来创立一个汇合。咱们应用了set()来提取favorite_languages.values()中不同的语言。
后果是一个不反复的列表,其中列出了被调查者提及的所有语言:

<code class="py">The following languages have been mentioned: 
Python
C
Ruby

嵌套

有时候,须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。你能够在列表中嵌套字典、在字典中嵌套列表甚至在字典中嵌套字典,嵌套是一项弱小的性能。

字典列表

字典alien_0蕴含一个外星人的各种信息,但无奈存储第二个外星人的信息,更别说屏幕上全副外星人的信息了。如何治理孑然一身的外星人呢?一种方法是创立一个外星人列表,其中每个外星人都是一个字典,蕴含无关该外星人的各种信息。
例如,上面的代码创立一个蕴含三个外 星人的列表:

<code class="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)

咱们首先创立了三个字典,其中每个字典都示意一个外星人。咱们将这些字典都放到一个名为aliens的列表中。最初,咱们遍历这个列表,并将每个外星人都打印进去:

<code class="py">{'color': 'green', 'points': 5} 
{'color': 'yellow', 'points': 10} 
{'color': 'red', 'points': 15}

更合乎事实的情景是,外星人不止三个,且每个外星人都是应用代码主动生成的。在上面的示例中,咱们应用range()生成了30个外星人:

<code class="py"># 创立一个用于存储外星人的空列表 
aliens = []
# 创立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)
# 显示前五个外星人 
for alien in aliens[:5]:
    print(alien) 
    # 显示创立了多少个外星人
print("Total number of aliens: " + str(len(aliens)))

在这个示例中,首先创立了一个空列表,用于存储接下来将创立的所有外星人。range()返回一系列数字,其用处是通知Python咱们要反复这个循环多少次。每次执行这个循环时,都创立一个外星人,并将其附加到列表aliens开端。而后应用一个切片来打印前五个外星人,而后打印列表的长度,以证实的确创立了30个外星人

<code class="py">{'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

这些外星人都具备雷同的特色,但在Python看来,每个外星人都是独立的,这让咱们可能独立地批改每个外星人。
在什么状况下须要解决孑然一身的外星人呢?设想一下,可能随着游戏的进行,有些外星人会变色且挪动速度会放慢。必要时,咱们能够应用for循环和if语句来批改某些外星人的色彩。
例如,要将前三个外星人批改为黄色的、速度为中等且值10个点,能够这样做:

<code class="py"># 创立一个用于存储外星人的空列表 
aliens = []
# 创立30个绿色的外星人
for alien_number in range (0,30):
    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[0:5]:
    print(alien) 

因为咱们要批改前三个外星人,须要遍历一个只蕴含这些外星人的切片。以后,所有外星人都是绿色的,但状况并非总是如此,因而咱们编写了一条if语句来确保只批改绿色外星人。如果外星人是绿色的,咱们就将其色彩改为yellow,将其速度改为medium,并将其点数改为10, 如上面的输入所示:

<code class="py">{'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'}

你能够进一步扩大这个循环,在其中增加一个elif代码块,将黄色外星人改为挪动速度快且值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):

<code class="py">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

在字典中存储列表

有时候,须要将列表存储在字典中,而不是将字典存储在列表中。例如,你如何形容顾客点的比萨呢?如果应用列表,只能存储要增加的比萨配料,但如果应用字典,就不仅可在其中蕴含配料列表,还可蕴含其余无关比萨的形容。
在上面的示例中,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。要拜访该列表,咱们应用字典名和键toppings,就像拜访字典中的其余值一样。这将返回一个配料列表,而不是单个值:

<code class="py"># 存储所点比萨的信息 
pizza = {
'crust': 'thick',
'toppings': ['mushrooms', 'extra cheese']}
# 概述所点的比萨
print("You ordered a " + pizza['crust'] + "-crust pizza " +
"with the following toppings:")
for topping in pizza['toppings']: 
    print("\t" + topping)

咱们首先创立了一个字典,其中存储了无关顾客所点比萨的信息。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增加的所有配料。制作前咱们概述了顾客所点的比萨。为打印配料,咱们编写了一个for循环。为拜访配料列表,咱们应用了键toppings,这样Python将从字典中提取配料列表。
上面的输入概述了要制作的比萨:

<code class="py">You ordered a thick-crust pizza with the following  toppings: 
    mushrooms
    extra cheese

每当须要在字典中将一个键关联到多个值时,都能够在字典中嵌套一个列表。在后面无关喜爱的编程语言的示例中,如果将每个人的答复都存储在一个列表中,被调查者就可抉择多种喜爱的语言。在这种状况下,当咱们遍历字典时,与每个被调查者相关联的都是一个语言列表,而不是一种语言,因而,在遍历该字典的for循环中,咱们须要再应用一个for循环来遍历与被调查者相关联的语言列表:

<code class="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())

当初与每个名字相关联的值都是一个列表。请留神,有些人喜爱的语言只有一种,而有些人有多种。遍历字典时,咱们应用了变量languages来顺次存储字典中的每个值,因为咱们晓得这些值都是列表。在遍历字典的主循环中,咱们又应用了一个for循环来遍历每个人喜爱的语言列表。当初,每个人想列出多少种喜爱的语言都能够:

<code class="py">Jen's favorite languages are:
    Python
    Ruby
Sarah's favorite languages are:
    C
Phil's favorite languages are:
    Python
    Haskell
Edward's favorite languages are:
    Ruby
    Go

在字典中存储字典

可在字典中嵌套字典,但这样做时,代码可能很快简单起来。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,而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。
在上面的程序中,对于每位用户,咱们都存储了其三项信息:名、姓和居住地,为拜访这些信息,咱们遍历所有的用户名,并拜访与每个用户名相关联的信息字典:

<code class="py">users = {'aeinstein': {
            'first': 'albert', 
            'last': 'einstein', 
            'location': 'princeton'},
        '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())

咱们首先定义了一个名为users的字典,其中蕴含两个键:用户名aeinsteinmcurie,与每个键相关联的值都是一个字典,其中蕴含用户的名、姓和居住地。咱们先遍历字典users,让Python顺次将每个键存储在变量username中,并顺次将与以后键相关联的字典存储在变量user_info中。
在主循环外部,咱们将用户名打印进去。接着咱们开始拜访外部的字典。变量user_info蕴含用户信息字典,而该字典蕴含三个键:firstlastlocation,对于每位用户,咱们都应用这些键来生成整洁的姓名和居住地,而后打印无关用户的简要信息:

<code class="py">Username: aeinstein
Full name: Albert Einstein Location: Princeton
Username: mcurie
Full name: Marie Curie Location: Paris

小作业
11-1 请想出5集体的名字,并将这些名字用作字典中的键,想出每个人喜爱的一个数字,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爱的数字。
11-2 创立一个字典,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’。应用循环为每条河流打印一条音讯,如”The Nile runs through Egypt.”。应用循环将该字典中每条河流的名字都打印进去。应用循环将该字典蕴含的每个国家的名字都打印进去。
11-3 创立多个字典,对于每个字典,都应用一个宠物的名称来给它命名;在每个字典中,蕴含宠物的类型及其客人的名字。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进去。

想查看作业答案能够去我的Githu仓库在文件夹(11-1——11-3)



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