day05 字典
day05 字典
今日内容概要
- 字典 --非常重要
- 解构
- 字典的嵌套
昨日内容回顾
-
列表
- 列表用来存储大量数据，关键字是list
- 列表是可变的，有序的（可用索引查找定位），可迭代的
- 列表的增加（append，insert，extend）
- 列表的删除（remove，pop，clear，del）
- 列表的修改（lst[索引] = 值，可切片）
- 列表的查找（索引，for循环）
-
元组
- 元组是一种不可变的列表，关键字是tuple
- 元组有序，不可变，可迭代
-
range
- 用于循环数字，可迭代
- Python 2中返回列表，Python 3中返回range本身
- range(起始位置:终止位置:步长) 顾头不顾腚
- range(终止位置)
今日内容详细
字典
我们来看下面的一个例子：
name_lst = ["新力", "一帆", "海绵", "秀"]
id_lst = [18, 9, 25, 50]
其中，列表name_lst中存储的是同学的名字，id_lst中存储的是对应同学的学号。例如，新力的学号是18。
如果我们要查找新力的学号，就要去另一个列表中找到其索引对应的学号值，例如：
name_lst[0]
id_lst[0]
这样的操作虽然也能满足我们的需求，但是显然有些繁琐。而且一旦任何一个列表中的索引发生了变化（比如进行了插入或者删除数据的操作），就要对另一个列表进行同样的改动，否则会造成混乱。
如果我们使用字典来进行这一类操作，就可以避免这样的麻烦。
字典也是Python中的基本数据类型之一。字典是唯一一种使用{}，包含键值对的数据类型。字典是一种键值对数据。
字典在Python中的关键字是dict
字典用来存储大量数据，数据量比列表存储的还要大。
字典能够将数据和数据之间进行关联。
字典的定义方法是这个样子的：dic = {'键': '值'}，具体的例子就是：
dic = {"新力": ["开车", "唱", "跳"], "一帆": 9, 25: "海绵", True: "秀", (1, 2, 3): "大圣"}
通过键可以准确地找到其对应的值：
print(dic["新力"])
在这里补充一个概念，哈希：
- 可变数据类型不可哈希
- 不可变数据类型可哈希
目前我们学到的可变数据类型有：列表和字典；不可变数据类型有：整型、字符串、布尔值和元组。
字典的键必须是不可变数据类型（也就是可哈希）且唯一（字典中的键只能存在一个）。如果字典中的键出现了重复，后面的键值对会覆盖前面的键值对。
字典的值可以是任意的数据类型。
字典本身也是一个可变数据类型：
dic = {{'a': 1}: 'alex'}
print(dic)
Traceback (most recent call last):
File "C:/Users/Sure/PyProject/day05/01 exercise.py", line 54, in <module>
dic = {{'a': 1}: 'alex'}
TypeError: unhashable type: 'dict'
运行上面的代码会报错，错误原因是字典是不可哈希的数据类型。也就是说，字典是可变的。
字典元素的增加
字典的增加操作可以通过dic["键"] = "值"的方式实现：
dic = {"key": 1}
dic["alex"] = 89
print(dic)
输出的内容为：{'key': 1, 'alex': 89}
这种通过赋值的方法增加变量的方法有些”暴力“，因为如果字典中原本存在相同的键，赋值操作将把原来的键对应的值替换为新值：
dic = {'key': 1, 'alex': 18}
dic["alex"] = 89
print(dic)
输出的内容为：{'key': 1, 'alex': 89}
还有一种相对”温柔“的增加字典元素的方法，.setdefault()。通过这种方法，如果原字典中已经有了同样的键，返回值为改键对应的值，不会进行修改操作。如果原字典中不存在这样的值，将会增加新的键值对。值默认为None，也可以自定义要添加的值。范围值为增加之后的键对应的新值。例如：
dic = {'key': 1}
print(dic.setdefault('key'))
print(dic.setdefault('meet'))
print(dic.setdefault('alex', 89))
print(dic)
输出的结果为：
1
None
89
{'key': 1, 'meet': None, 'alex': 89}
对于.setdefault()的返回值，可以这样记忆：最终字典的键对应的值是什么，就返回什么。
.setdefault()方法是通过两个步骤进行的：
- 先通过减去字典中查找，如果键存在，返回对应的值，不会继续执行第二步；如果键不存在，返回将要赋给该键的值，默认为
None，去执行第二步。 - 将键和值添加到字典中
字典的删除
字典的删除主要有.clear()、.pop()、.popitem()和del四种方法。
需要注意的是，字典没有.remove()方法。
.clear()方法用来清空字典，使用该方法后，会得到一个空字典：
dic = {'key': 1, 'dsb': 'alex'}
dic.clear() # 字典是可变数据类型，可以直接用方法来修改，不必重新赋值
print(dic)
输出的结果为：{}
.pop()方法需要输入想要删除的键作为参数，返回的是被删除的键对应的值：
dic = {'key': 1, 'dsb': 'alex'}
print(dic.pop('key'))
.popitem()是随机删除。但是在Python 3和最新版本的Python 2中，默认删除字典的最后一组键值对，返回值为删除掉的键值对元组（注意，是元组，而不是像.pop()一样放回的是值）：
dic = {'key': 1, 'dsb': 'alex'}
print(dic.popitem())
输出的结果为：('dsb', 'alex')
与列表不同的是，字典中没有remove方法。
字典中del方法的用法和列表十分相似，如果不指定要删除的键，将会删除整个字典：
dic = {'key': 1, 'dsb': 'alex'}
del dic
print(dic)
Traceback (most recent call last):
File "C:/Users/Sure/PyProject/day05/01 exercise.py", line 80, in <module>
print(dic)
NameError: name 'dic' is not defined
代码运行后报错，因为dic已经被完全删除了。
我们也可以通过指定键的方法，删除特定的键值对：
dic = {'key': 1, 'dsb': 'alex'}
del dic['dsb']
print(dic)
输出的结果是：{'key': 1}
字典的修改
字典的修改有两种形式，第一种是用暴力增加的方法dic['键'] = '值'对已经存在的键进行修改；第二种是通过.update()方法来合并两个字典。
使用dic['键'] = '值'进行修改，当字典中存在指定的键时，该键对应的值将会被替换为新的值：
dic = {"key":1,"dsb":"alex"}
dic["dsb"] = "Alex" # 修改
dic["ss"] = "Alex" # 增加
print(dic)
输出的结果为：{'key': 1, 'dsb': 'Alex', 'ss': 'Alex'}
.update()方法可以将两个字典合并。update中输入的字典的级别要高于前面的字典。也就是说，如果新输入的键已经在就字典中存在，该键对应的新值将对替换旧值：
dic = {'key': 1, 'dsb':'alex'}
dic.update({'key': 2, 'meet': 23})
print(dic)
输出的结果为：{'key': 2, 'dsb': 'alex', 'meet': 23}
字典的查找
字典可以直接通过键来查找值，不过这种查找方式相对“暴力”：当键存在时，返回对应的值；当键不存在时，程序会报错：
dic = {'key': 1, 'dsb': 'alex'}
print(dic['dsb']) # 返回'dsb'
print(dic['alex']) # 程序报错
因为这种直接查找的方法当键不存在时会报错，有时我们需要使用.get()方法：当键存在时，返回键对应的值；当键不存在时，返回None：
dic = {'key': 1, 'dsb': 'alex'}
print(dic['dsb']) # 返回'dsb'
print(dic['alex']) # 返回None
我们甚至可以改变键不存在时的返回值：
print(dic.get("alex","没有找到啊"))
我们也可以通过.keys()、.values()和.items()方法获取字典全部的键、值和键值对。这三个方法的返回值都是一种高仿列表，可以迭代但不支持索引。我们可以通过list函数将返回的高仿列表转化为普通列表：
dic = {'key': 1, 'dsb': 'alex'}
print(dic.keys())
print(dic.values())
print(dic.items())
for i in dic.keys():
print(i)
print(list(dic.values()))
也可以使用for循环迭代字典，将会遍历字典的键：
dic = {'key': 1, 'dsb': 'alex'}
for i in dic:
print(i)
解构
我们刚刚提到了字典的.items()方法会返回键值对元组的键值对元组列表：
dic = {'key': 1, 'dsb': 'alex'}
print(dic.items())
输出的内容为：dict_items([('key', 1), ('dsb', 'alex')])
我们得到的是一个键值对列表，每个键值对以元组的形式存在。
如果现在，我们需要提取其中的每个元素，可以这样操作：
dic = {'key': 1, 'dsb': 'alex'}
lst = list(dic.items())
print(lst[0][0])
print(lst[0][1])
print(lst[1][0])
print(lst[1][1])
虽然能够实现，但是十分繁琐，这就需要用到结构的方法。
结构的基本样式是这样的：
a, b = (10, 20)
print(a)
print(b)
可以看出，10和20的值分别被赋给了a和b。这种将等号右面的数据分别赋值给等号前面的变量的方法，就是解构。
在看下面的例子：
a, b = '你好'
print(a)
print(b)
a获取到了你，b获取到了好。也就是说，结构不仅适用于元组，也适用于字符串。事实上，只要是可迭代的对象，都可以用来解构：
a,b,c = [10,20,30]
print(a)
print(b)
print(c)
a,b = {"key":1,"key2":2}
print(a)
print(b)
需要注意的是，字典在进行迭代操作时，只会返回键，而不会返回值。
结构时，等式左边的变量数要和右边的元素数目相等，否则就会报错。
如果想要使用少数的变量来接收更多的元素，就需要使用*来将最后面的多个元素进行聚合：
a, b, *c = (1, 2, 3, 4, 5, 6)
print(a)
print(b)
print(c)
输出的结果是：
1
2
[3, 4, 5, 6]
3、4、5和6被统一打包给了c，打包后的数据以列表的形式储存。
返回前面字典的.items()方法返回值的使用上，如果用结构的方法，我们可以很容易地打印出键值对的内容来：
dic = {'key1': 1, 'key2': 2, 'key3': 3, 'key4': 4}
for k, v in dic.items():
print(k, v)
输出的内容为：
key1 1
key2 2
key3 3
key4 4
字典的嵌套
有下面这样一个字典：
house = {
101:{1:{"皮裤男":{"某女":["小钢炮"],"国际章":["熊大","熊二"]},
2:{"林俊杰":["磨牙"]}}},
102:{1:{"皮裤女":{"林宥嘉":["说谎","你是我的眼"]}},
2:{"王菲":["天后","传奇","红豆","笑忘书"]}},
103:{1:{"韦小宝":{"阿珂":"刺客","建宁":"公主","双儿":"丫鬟","教主老婆":"龙儿"}},
2:{"张无忌":{"灭绝师太":"倚天剑","金毛狮王":"屠龙刀","张三丰":"太极拳"}}},
104:{1:{"西游记":{"大圣":"金箍撸撸棒","唐僧":"叨逼叨","八戒":"高老庄主任"}}},
105:{1:{"水浒传":{"武松":"打老虎","鲁智笙":"拔树","林冲":"教头","宋江":"老大"}},
2:{"官场":{"高俅":"足球"}}},
106:{1:{"老男孩":{"alex":"dsb","wusir":"污","宝元":"大卡车","江毅":"兽"}}},
}
要想找到里面的"倚天剑"的剑字和"熊大"的熊字，我们可以这样找到：
print(house[103][2]['张无忌']['灭绝师太'][2])
print(house[101][1]['皮裤男']['国际章'][0][0])
从上面的例子中，我们就可以发现，字典相较于列表是很有优势的：
- 字典查找内容更方便
- 字典查找速度更快
字典还可以简化流程控制的过程。
举个例子，如果我们需要设计这样一个程序，用户输入编号，程序自动返回该编号对应的菜品。如果我们用if条件句来实现，将会非常繁琐：
while True:
choose = int(input("请输入数字（1-12）："))
if choose == 1:
print('饺子')
elif choose == 2:
print('粥')
elif choose == 3:
print('面条')
elif choose == 4:
print('肉')
elif choose == 5:
print('土')
elif choose == 6:
print('东南风')
elif choose == 7:
print('切糕')
elif choose == 8:
print('烤全羊')
elif choose == 9:
print('烤骆驼')
elif choose == 10:
print('锅包肉')
elif choose == 11:
print('杀猪菜')
elif choose == 12:
print('乱炖')
else:
print('输入错误，请重新输入！')
如果我们使用字典的方法，只需要这样即可：
dic = {"1":"饺子",
"2":"粥",
"3":"面条",
"4":"肉",
"5":"土",
"6":"东南风",
"7":"切糕",
"8":"烤全羊",
"9":"烤骆驼",
"10":"锅包肉",
"11":"杀猪菜",
"12":"乱炖"
}
while True:
choose = input("请输入数字（1-12）：")
if choose in dic:
print(dic[choose])
else:
print('输入错误，请重新输入！')
我们看到，使用字典之后，代码节省了不少，而且少了很多重复代码。以后如果需要增加或者删改列表，只需要在字典中进行操作即可，不需要对程序进行改动，后期维护也更为便利。
