Python高级变量类型--字典

字典

1.1 字典含义

• 字典是一种可变类型，可存储任意类型对象，字典的每个键值 key=>value 对用冒号 : 分割，每个键值对之间用逗号，可哈希的类型可以作为键，不可哈希的类型不能作为键(list, dict等)

1.2 字典实现原理

• 在Python中，字典通过哈希表实现的，使用开放寻址法解决冲突。
• 哈希表是一种key-value类型的数据结构，字典的每一个键都占用一个单元，一个单元分为两部分，分别是对键的引用和对值的引用，使用hash函数获取键的散列值，散列值对数组长度取余，取得值就是存放位置的索引

1.3 hash算法和哈希冲突

• 哈希算法
  根据设定的哈希函数H(key)和处理冲突方法将一组关键字映射到有限的地址区间上的算法，称之为散列算法，杂凑算法
• 哈希表
  数据经过哈希算法之后得到的集合。
• 哈希冲突
  由于哈希算法被计算的数据是无限的，而计算后的算法是有限，因此总会存在不同的数据经过计算后得到的值相同，这就是哈希冲突，通俗来说就是key冲突了

1.4 解决哈希冲突的方法

• 开放定址法
  从发生冲突的那个单元起，按照一定次序，从哈希表找到一个空闲的单元，然后把发生冲突的元素存入到该单元的一种方法。
• 链地址法
  将哈希值相同的元素构成一个同义词的单链表，并将单链表的头指针存放在哈希表的第i个单元中，查找、插入和删除主要在同义词链表中进行
• 再哈希法
  同时构造多个不同的哈希函数
• 建立公共溢出去
  将哈希表分为公共表和溢出表，当溢出发生时，将所有溢出的数据统一放到溢出区

1.5 常用操作

new_dict = {"name": "zhangsan", "age": 18}
# 增加
new_dict["height"] = 180
输出：{"name": "zhangsan", "age": 18", "height": 180}

# del 删除指定键值对，若key不存在，则会抛出KeyError错误
del new_dict["name"]
输出：{"age": 18}

# pop 删除指定键值对，返回被删除的值
a = new_dict.pop["name"]
输出：zhangsan

# setdefault 键值对不存在，添加键值对，存在则不做处理
new_dict.setdefault("weight", "60kg")
输出：{'name': 'zhangsan', 'age': 18, 'weight': '60kg'}

# update 更新指定键的值，如果键不存在，则会添加键值对
new_dict.update(name="lisi")
输出：{'name': 'lisi', 'age': 18}

# 查询 字典.get(键)
new_dict.get("name")
输出：zhangsan

# items 获取所有的键值对
for key, val in new_dict.items():
    print(key, val)
输出：name, zhangsan
     age, 18

1.6 创建有序字典

# 由于字典是无序的，如果想要创建一个有序字典，可以使用OrderDict，当有新元素插入的时候，会放到链表的尾部
from collections import OrderedDict
sort_dict = OrderedDict()
sort_dict["bar"] = 2
sort_dict["non"] =  8
sort_dict["sek"] = 5

输出：OrderedDict([('bar', 2), ('non', 8), ('sek', 5)])

# 字典排序，按照键排序
new_dict = {"b":3, "a":4, "c":2, "d":10}
sort_dict = sorted(new_dict.items(), key=lambda i: i[0])
输出：[('a', 4), ('b', 3), ('c', 2), ('d', 10)]