Python——字典

字典是python中唯一内建的映射类型。字典中的值并没有特殊的顺序，但是都存储在一个特定的键（key）里。键可以是数字、字符串甚至是元组。

一、创建和使用字典

字典可以通过下面的方式创建：

>>> phonebook = {'alice' : '2341', 'beth' : '9102', 'cecil' : '3258'}

字典由多个键及与其对应的值构成的对组成。每个键和它的值之间用冒号（：）隔开，项之间用逗号（，）隔开，而整个字典是由一对大括号括起来。字典中的键是唯一的，而值并不唯一。

1. dict 函数

用 dict 函数，通过其他映射（比如其他字典）或者（键，值）这样的序列对建立字典。

>>> items = [('name', 'gumby'), ('age', 42)]
>>> d = dict(items)
>>> d
{'name': 'gumby', 'age': 42}

dict 函数也可以通过关键字参数来创建字典。

>>> d = dict(name='gumby', age=42)
>>> d
{'name': 'gumby', 'age': 42}

2. 基本字典操作

字典的基本行为在很多方面与序列类似：

（1）len(d) 返回 d 中项（键-值对）的数量

（2）d[k] 返回关联到键 k 上的值

（3）d[k] = v 将值 v 关联到键 k 上

（4）del d[k] 删除键为 k 的项

（5）k in d 检查 d 中是否有含有键为 k 的项

尽管字典和列表有很多特性相同，但也有下面一些重要的区别。

（1）键类型：字典的键不一定为整型数据（但也可能是），也可能是其他不可变类型，比如浮点型（实型）、字符串或者元组。

（2）自动添加：即使那个键起初在字典中并不存在，也可以为它分配一个值，这样字典就会建立新的项。

（3）成员资格：表达式 k in d (d 为字典) 查找的是键，而不是值。

3. 字典的格式化字符串

在每个转换（conversion specifier）中的 % 字符后面，可以加上用圆括号括起来的键，后面再跟上其他说明元素。

>>> phonebook
{'alice': '2341', 'beth': '9102', 'cecil': '3258'}
>>> "cecil's phone number is %(cecil)s." % phonebook
"cecil's phone number is 3258."

只要所有给出的键都能在字典中找到，就可以获得任意数量的转换说明符。

>>> template = '''
... %(title)s
... 
... %(title)s
... 
%(text)s
... '''
>>> data = {'title':'my home page', 'text':'welcome to my home page!'}
>>> print(template % data)

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4. 字典方法

（1） clear

clear 方法清除字典中所有的项。这是个原地操作，所以无返回值（或者说返回 none）。

>>> d
{'name': 'gumby', 'age': 42}
>>> retured_value = d.clear()
>>> d
{}
>>> retured_value
>>> print(retured_value)
none

（2） copy

copy 方法返回一个具有相同键-值对的新字典(这个方法实现的是浅复制（shallow copy），因为值本身就是相同的，而不是副本)。

>>> x = {'username':'admin', 'machines':['foo', 'bar', 'baz']}
>>> y = x.copy()
>>> y['username'] = 'mlh'
>>> y['machines'].remove('bar')
>>> y
{'username': 'mlh', 'machines': ['foo', 'baz']}
>>> x
{'username': 'admin', 'machines': ['foo', 'baz']}

上面，当在 y 中替换值的时候，x 不受影响，但是，如果修改了某个值（原地修改，而不是替换），x 也会改变，因为同样的值也存储在原字典中。

避免这个问题的一种方法就是使用深复制( deep copy)，复制其包含所有的值。可以使用 copy 模块的 deepcopy 函数来完成操作。

（3）fromkeys

fromkeys 方法使用给定的键建立新的字典，每个键默认对应的值为 none。

>>> {}.fromkeys(['name', 'age'])
{'name': none, 'age': none}

也可以直接在所有字典的类型 dict 上面调用方法。

>>> dict.fromkeys(['name', 'age'])
{'name': none, 'age': none}

如果不想使用none作为默认值，也可以自己提供默认值。

>>> dict.fromkeys(['name', 'age'], '(unknown)')
{'name': '(unknown)', 'age': '(unknown)'}

（4）get

当使用 get 访问一个不存在的键时，没有任何异常，而得到了 none 值。

>>> print(d['name'])
traceback (most recent call last):
  file "", line 1, in 
keyerror: 'name'
>>> print(d.get('name'))
none

还可以定义“默认”值，替换 none：

>>> d.get('name', 'n/a')
'n/a'

如果键存在，get用起来就像普通的字典查询一样。

（5）items

items 方法将所有的字典项以dict_items 方式返回，这些列表项中的每一项都来自于（键，值）。

>>> d = {'title':'python web site', 'url':'https://www.python.org', 'spam':0}
>>> d
{'url': 'https://www.python.org', 'title': 'python web site', 'spam': 0}
>>> d.items()
dict_items([('url', 'https://www.python.org'), ('title', 'python web site'), ('spam', 0)])

（6）keys

keys 方法将字典中的键以 dict_keys 形式返回。

（7）pop

pop 方法用来获得对应于给定键的值，然后将这个键-值对从字典中移除。

>>> d = {'x':1, 'y':2}
>>> d.pop('x')
1
>>> d
{'y': 2}

（8）popitem

popitem 弹出随机的项。

>>> d
{'url': 'https://www.python.org', 'title': 'python web site', 'spam': 0}
>>> d.popitem()
('url', 'https://www.python.org')
>>> d
{'title': 'python web site', 'spam': 0}

（9）setdefault

setdefault 方法在某种程度上类似于 get 方法，就是能够获得与给定键相关联的值，除此之外，setdefault 还能在字典中不含有给定键的情况下设定相应的键值。

>>> d = {}
>>> d.setdefault('name', 'n/a')
'n/a'
>>> d
{'name': 'n/a'}
>>> d['name'] = 'gumby'
>>> d.setdefault('name', 'n/a')
'gumby'
>>> d
{'name': 'gumby'}

当键不存在的时候，setdefault 返回默认值并且相应地更新字典。如果键存在，那么就返回与其相应的值，但不改变字典。

（10）update

update 方法可以利用一个字典项更新另一个字典。

>>> d = {'title':'python web site', 'url':'https://www.python.org', 'changed':'mar 14 22:09:15 met 2008'}
>>> x = {'title':'python language website'}
>>> d.update(x)
>>> d
{'url': 'https://www.python.org', 'title': 'python language website', 'changed':'mar 14 22:09:15 met 2008'}

提供的字典中的项会被添加到旧的字典中，若有相同的键则会进行覆盖。

（11）values

values 方法以 dict_values 的形式返回字典中的值。

>>> d = {}
>>> d[1] = 1
>>> d[2] = 2
>>> d[3] = 3
>>> d[4] = 4
>>> d.values()
dict_values([1, 2, 3, 4])