Python入门（九）字典（二）
作者：xiou
1.遍历字典
一个Python字典可能只包含几个键值对，也可能包含数百万个键值对。鉴于字典可能包含大量数据，Python支持对字典进行遍历。字典可用于以各种方式存储信息，因此有多种遍历方式：可遍历字典的所有键值对，也可仅遍历键或值。
1.1 遍历所有键值对
探索各种遍历方法前，先来看一个新字典，它用于存储有关网站用户的信息。下面的字典存储一名用户的用户名、名和姓：
user_0 = {
'username': 'efermi',
'first': 'enrico',
'last': 'fermi',
}
利用本章前面介绍过的知识，可访问user_0的任何一项信息，但如果要获悉该用户字典中的所有信息，该如何办呢？可使用for循环来遍历这个字典：
user_0 = {
'username': 'efermi',
'first': 'enrico',
'last': 'fermi',
}
for key, value in user_0.items():
print(f"\nKey: {key}")
print(f"Value: {value}")
如上所述，要编写遍历字典的for循环，可声明两个变量，用于存储键值对中的键和值。这两个变量可以使用任意名称。下面的代码使用了简单的变量名，这完全可行：
for语句的第二部分包含字典名和方法items()，它返回一个键值对列表。接下来，for循环依次将每个键值对赋给指定的两个变量。在本例中，使用这两个变量来打印每个键及其相关联的值。第一个函数调用print()中的"\n"确保在输出每个键值对前都插入一个空行：
字典存储的是不同人的同一种信息。对于类似这样的字典，遍历所有的键值对很合适。如果遍历字典favorite_languages，将得到其中每个人的姓名和喜欢的编程语言。由于该字典中的键都是人名，值都是语言，因此在循环中使用变量name和language，而不是key和value。
1.2 遍历字典中的所有键
在不需要使用字典中的值时，方法keys()很有用。下面来遍历字典favorite_languages，并将每个被调查者的名字都打印出来：
favorite_languages = {
'jen': 'python',
'sarah': 'c',
'edward': 'ruby',
'phil': 'python',
}
for name in favorite_languages.keys():
print(name.title())
代码行让Python提取字典favorite_languages中的所有键，并依次将它们赋给变量name。输出列出了每个被调查者的名字：
1.3 按特定顺序遍历字典中的所有键
从Python 3.7起，遍历字典时将按插入的顺序返回其中的元素。不过在有些情况下，你可能要按与此不同的顺序遍历字典。
要以特定顺序返回元素，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(f"{name.title()}, thank you for taking the poll.")
这条for语句类似于其他for语句，不同之处是对字典方法keys()的结果调用了函数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。输出表明，按顺序显示了所有被调查者的名字：
2.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。你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。正如下面的示例将演示的，嵌套是一项强大的功能。
2.1 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，更别说屏幕上全部外星人的信息了。如何管理成群结队的外星人呢？一种办法是创建一个外星人列表，其中每个外星人都是一个字典，包含有关该外星人的各种信息。例如，下面的代码创建一个包含三个外星人的列表：
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)
首先创建三个字典，其中每个字典都表示一个外星人。然后在将这些字典都存储到一个名为aliens的列表中。最后，遍历这个列表，并将每个外星人都打印出来：
2.2 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。例如，你如何描述顾客点的比萨呢？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。
在下面的示例中，存储了比萨的两方面信息：外皮类型和配料列表。配料列表是一个与键’toppings’相关联的值。要访问该列表，我们使用字典名和键’toppings’，就像访问字典中的其他值一样。这将返回一个配料列表，而不是单个值：
# 存储所点比萨的信息。
pizza = {
'crust': 'thick',
'toppings': ['mushrooms', 'extra cheese'],
}
# 概述所点的比萨。
print(f"You ordered a {pizza['crust']}-crust pizza "
"with the following toppings:")
for topping in pizza['toppings']:
print("\"f+topping)
首先创建一个字典，其中存储了有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添加的所有配料。制作前，我们概述了顾客所点的比萨。
如果函数调用print()中的字符串很长，可以在合适的位置分行。只需要在每行末尾都加上引号，同时对于除第一行外的其他各行，都在行首加上引号并缩进。这样，Python将自动合并圆括号内的所有字符串。为打印配料，编写一个for循环。为访问配料列表，使用键’toppings’，这样Python将从字典中提取配料列表。
2.3 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，存储了每位用户的三项信息：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',
},
}
❶ for username, user_info in users.items():
❷ print(f"\nUsername: {username}")
❸ full_name = f"{user_info['first']} {user_info['last']}"
location = user_info['location']
❹ print(f"\tFull name: {full_name.title()}")
print(f"\tLocation: {location.title()}")
首先定义一个名为users的字典，其中包含两个键：用户名’aeinstein’和’mcurie’。与每个键相关联的值都是一个字典，其中包含用户的名、姓和居住地。在❶处，遍历字典users，让Python依次将每个键赋给变量username，并依次将与当前键相关联的字典赋给变量user_info。在循环内部的❷处，将用户名打印出来。
在❸处，开始访问内部的字典。变量user_info包含用户信息字典，而该字典包含三个键：‘first’、‘last’和’location’。对于每位用户，都使用这些键来生成整洁的姓名和居住地，然后打印有关用户的简要信息（见❹）：
Username: aeinstein
Full name: Albert Einstein
Location: Princeton
Username: mcurie
Full name: Marie Curie
Location: Paris
请注意，表示每位用户的字典都具有相同的结构。虽然Python并没有这样的要求，但这使得嵌套的字典处理起来更容易。倘若表示每位用户的字典都包含不同的键，for循环内部的代码将更复杂。
