《零基础入门学习Python》第026讲：字典：当索引不好用时2

目录

测试题

0. Python的字典是否支持一键（Key）多值（Value）？

1. 在字典中，如果试图为一个不存在的键（Key）赋值会怎样？

2. 成员资格操作符（in和not in）可以检查一个元素是否存在序列中，当然也可以用来检查一个键（Key）是否存在字典中，那么请问哪种的检查效率更高些？为什么？

3. Python对键（Key）和值（Value）有没有类型限制？

4. 请目测下边代码执行后，字典dict1的内容是什么？

5. 如果你需要将字典dict1 = {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}拷贝到dict2，你应该怎么做？

动动手

0. 尝试编写一个用户登录程序（这次尝试将功能封装成函数），程序实现如图：

1. 请写下这一节课你学习到的内容：格式不限，回忆并复述是加强记忆的好方式！

---

测试题

0. Python的字典是否支持一键（Key）多值（Value）？

 

答：不支持，对相同的键再次赋值会将上一次的值直接覆盖。

>>> dict1 = {1:'one', 1:'yi'}
>>> dict1[1]
'yi'

1. 在字典中，如果试图为一个不存在的键（Key）赋值会怎样？

答：会自动创建对应的键（Key）并添加相应的值（Value）进去。（具体原理可以参考第3题的“扩展阅读”部分）

2. 成员资格操作符（in和not in）可以检查一个元素是否存在序列中，当然也可以用来检查一个键（Key）是否存在字典中，那么请问哪种的检查效率更高些？为什么？

答：在字典中检查键（Key）是否存在比在序列中检查指定元素是否存在更高效。因为字典的原理是使用哈希算法存储，一步到位，不需要使用查找算法进行匹配，因此时间复杂度是O（1），效率非常高。（关于如何使用哈希算法存储的具体原理可以参考第3题的“扩展阅读”部分）

3. Python对键（Key）和值（Value）有没有类型限制？

答：Python对键的要求相对要严格一些，要求它们必须是可哈希（Hash）的对象，不能是可变类型（包括变量、列表、字典本身等）。

但是Python对值是没有任何限制的，它们可以是任意的Python对象。
如果不清楚哈希原理以及字典的存放原理的童鞋，推荐阅读下小甲鱼帮你整理的这篇文章：你知道Python的字典（Dict）是如何存储的吗？（http://bbs.fishc.com/thread-45016-1-1.html）

4. 请目测下边代码执行后，字典dict1的内容是什么？

>>> dict1.fromkeys((1, 2, 3), ('one', 'two', 'three')) 
>>> dict1.fromkeys((1, 3), '数字')

答：执行完成后，字典dict1的内容是：{1: '数字', 3: '数字'}
这里要注意的是，fromkeys方法是直接创建一个新的字典，不要试图使用它来修改一个原有的字典，因为它会直接无情的用把整个字典给覆盖掉。

5. 如果你需要将字典dict1 = {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}拷贝到dict2，你应该怎么做？

答：可以利用字典的copy()方法：dict2 = dict1.copy()，在其他语言转移到Python小伙伴们刚开始可能会习惯性的直接用赋值的方法（dict2 = dict1），这样子做在Python中只是将对象的引用拷贝过去而已。

看一下区别：

>>> a = {1:'one', 2:'two', 3:'three'}
>>> b = a.copy()
>>> c = a
>>> c[4] = 'four'
>>> c
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four'}
>>> a
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four'}
>>> b
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}

---

动动手

0. 尝试编写一个用户登录程序（这次尝试将功能封装成函数），程序实现如图：

user_data = {}

def new_user():
    prompt = '请输入用户名：'
    while True:
        name = input(prompt)
        if name in user_data:
            prompt = '此用户名已经被使用，请重新输入：'
            continue
        else:
            break

    passwd = input('请输入密码：')
    user_data[name] = passwd
    print('注册成功，赶紧试试登录吧^_^')

def old_user():
    prompt = '请输入用户名：'
    while True:
        name = input(prompt)
        if name not in user_data:
            prompt = '您输入的用户名不存在，请重新输入：'
            continue
        else:
            break
    
    passwd = input('请输入密码：')
    pwd = user_data.get(name)
    if passwd == pwd:
        print('欢迎进入XXOO系统，请点右上角的X结束程序！')
    else:
        print('密码错误！')

def showmenu():
    prompt = '''
|--- 新建用户：N/n ---|
|--- 登录账号：E/e ---|
|--- 推出程序：Q/q ---|
|--- 请输入指令代码：'''

    while True:
        chosen = False
        while not chosen:
            choice = input(prompt)
            if choice not in 'NnEeQq':
                print('您输入的指令代码错误，请重新输入：')
            else:
                chosen = True

        if choice == 'q' or choice == 'Q':
            break
        if choice == 'n' or choice == 'N':
            new_user()
        if choice == 'e' or choice == 'E':
            old_user()

showmenu()

1. 请写下这一节课你学习到的内容：格式不限，回忆并复述是加强记忆的好方式！

比序列更加使用的映射类型，Python唯一的一个映射类型就是字典，字典也有一个关键符号，就是大括号，跟序列一样，也可以用 dict() 这个工厂函数来创建一个字典，跟序列不一样的是，如果在序列中试图为一个不存在的位置去赋值的时候，会报错，会提示该位置并不存在，但如果在字典中，它会自动创建相应的键并添加对应的值。

dict() 是一个工厂函数，实际上是一个类型，调用它会生成一个该类型的实例，此前我们学习了str()，int()，list()，tuple()，这些都是工厂函数（类型），不过在学习类和对象之前，你可以把它们当做普通函数来理解。

1、下面介绍字典的内建方法

fromkeys(....)

用法：dict.fromkeys(S[ ,v]) -> New dict with keys from S and values equal to v(v default to None).

你可以用fromkeys(....)方法创建并返回新的字典，第一个参数S是字典的键值，第二个参数v是可选的键值对应的值，如果第二个参数不提供的话，就是None。

>>> dict1 = {}
>>> dict1.fromkeys((1, 2, 3))
{1: None, 2: None, 3: None}
>>> dict1
{}

dict1.fromkeys（）只是创建新的字典，对原数组无影响，和下面的代码是一样的：

dict.fromkeys((1, 2, 3))
{1: None, 2: None, 3: None}

如果给键对应的值的话：

>>> dict.fromkeys((1, 2, 3), 'number')
{1: 'number', 2: 'number', 3: 'number'}

但是不要指望分别给键对应的值：

>>> dict.fromkeys((1, 2, 3), ('one', 'two', 'three'))
{1: ('one', 'two', 'three'), 2: ('one', 'two', 'three'), 3: ('one', 'two', 'three')}

2、下面介绍访问字典的几个方法

keys()、values()、items()

keys()返回字典键的引用，values()返回字典值的引用，items()返回字典项的引用

>>> dict1 = {1:'one', 2:'two', 3:'three', 4:'four', 5:'five'}
>>> dict1.keys()
dict_keys([1, 2, 3, 4, 5])
>>> dict1.values()
dict_values(['one', 'two', 'three', 'four', 'five'])
>>> dict1.items()
dict_items([(1, 'one'), (2, 'two'), (3, 'three'), (4, 'four'), (5, 'five')])

>>> for eachkey in dict1.keys():
    print(eachkey, end = ' ')

    
1 2 3 4 5 

>>> for eachvalue in dict1.values():
    print(eachvalue, end = ' ')

    
one two three four five 

>>> for eachitem in dict1.items():
    print(eachitem, end = ' ')

    
(1, 'one') (2, 'two') (3, 'three') (4, 'four') (5, 'five') 

当我们试图访问字典中不存在的项时，就可能会报错：

>>> dict1
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four', 5: 'five'}
>>> dict1[6]
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in
    dict1[6]
KeyError: 6

这样的用户体验就会不好。

因此使用get()内建函数。

>>> dict1.get(5)
'five'
>>> dict1.get(6)
>>> print(dict1.get(6))
None

也可以在get中为不存在的项输出相应的提示：

>>> dict1.get(6, '不存在')
'不存在'
>>> dict1.get(5,  '不存在')
'five'
>>> dict1
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four', 5: 'five'}

如果不知道一个键是否在字典中（不能查找值），可以使用成员资格操作符来进行判断。in 和 not in

>>> 6 in dict1
False
>>> 5 in dict1
True
>>> 'five' in dict1
False

清空一个字典，使用clear()方法。

>>> dict1
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four', 5: 'five'}
>>> dict1.clear()
>>> dict1
{}

clear()会完全清除整个字典，即使该字典有多个名字对应：

>>> a = {1: 'one'}
>>> b = a
>>> b
{1: 'one'}
>>> a.clear()
>>> a
{}
>>> b
{}

copy()拷贝，区别于赋值：
>>> a = {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}
>>> b = a.copy()
>>> c = a
>>> a
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}
>>> b
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}
>>> c
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}
>>> id(a)                                    id() 返回地址，可以发现c和a指向同一个字典
2200132871048
>>> id(b)
2200132857800
>>> id(c)
2200132871048
>>> c[4] = 'four'
>>> a
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four'}
>>> b
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}
>>> c
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four'}

pop()和popitem()，都是弹出字典中的元素。

>>> a = {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four'}
>>> a.pop(2)
'two'
>>> a
{1: 'one', 3: 'three', 4: 'four'}
>>> a = {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four'}
>>> a.popitem()
(1, 'one')
>>> a
{2: 'two', 3: 'three', 4: 'four'}

pop()是弹出对应键的项，返回键对应的值，popitem()是随机从字典弹出项，返回键和值的元组。

setdefault()

用法与get()类似，只是如果找不到对应的键，会自动添加，值默认为None，也可以给值。

>>> a = {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four'}
>>> a.setdefault(2)
'two'
>>> a.setdefault(5)
>>> a
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four', 5: None}
>>> a.setdefault(5, 'five')
>>> a
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four', 5: None}
>>> a.setdefault(6, 'six')
'six'
>>> a
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four', 5: None, 6: 'six'}

update()，用一个字典或映射关系去更新一个字典。

>>> a
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four', 5: None, 6: 'six'}
>>> b = {2: 'double'}
>>> a.update(b)
>>> a
{1: 'one', 2: 'double', 3: 'three', 4: 'four', 5: None, 6: 'six'}