Python---字典相关知识

专栏：python
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专栏简介：本专栏主要更新一些python的基础知识，也会实现一些小游戏和通讯录，学时管理系统之类的，有兴趣的朋友可以关注一下。

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思维导图

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字典是什么

字典是一种存储键值对的结构。
什么是键值对呢？这是计算机中一个广泛使用的概念。
把键key和值value进行一个一一对应的映射，然后就可以根据键快速找到值。

比如：学校的学生，每个学生都有一个唯一的学号，知道了学号，就可以通过学号找到这个同学，这里的学号就是键，同学就是值。

创建字典

创建一个字典有两种方式，一个是使用{}创建，还有一种是通过dict关键字来创建。

a = {}
print(type(a))
b = dict()
print(type(b))

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也可以在创建的同时进行初始化。
键值对之间的使用，分割键和值之间使用:分割
使用print来输出字典的内容

stu = {'name' : 'zhangsan',
       'stu id': 123456,
       'gread': 100
       }

print(stu)

注：在创建字典并进行初始化的时候，如果有多个键值对，可以将其分开写，这样显得更加美观。

stu = {'name' : 'zhangsan',
       'stu id': 123456,
       'gread': 100
       }

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最后一个键值对，后面可以写，也可以不写。

查找键key

在列表中，使用in可以判断某一元素是否在该列表中存在。
在这里，使用in也可以判定key是否在字典中存在，返回值是布尔值。

stu = {'name' : 'zhangsan',
       'stu id': 123456,
       'gread': 100
       }

print('name' in stu)
print('haha' in stu)
print(100 in stu)

注：in只是判定key是否存在，与value无关。

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使用[]通过类似于取下标的方式，获取到元素的值，只不过，此处的下标是key，（key的数据类型可能是任意类型），通过访问key可以找到value

stu = {'name' : 'zhangsan',
       'stu id': 123456,
       'gread': 100
       }

print(stu['name'])

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如果key在字典中不存在，则会抛出异常

stu = {'name' : 'zhangsan',
       'stu id': 123456,
       'gread': 100
       }

print(stu[100])

对于字典来说使用in或者[]来获取value都是高效的操作。
在列表中，使用in是低效的，使用[]是高效的。

字典背后使用的是特殊的数据结构：哈希表

字典的新增和修改元素

使用[]可以根据key来新增/修改value。
如果key不存在，对取下标操作赋值，即为新增键值对。

stu = {'name' : 'zhangsan',
       'stu id': 123456,
       'gread': 100
       }
print(f'没有新增前{stu}')
stu['age'] = 10

print(f'新增后{stu}')

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如果key已经存在，对取下标操作赋值，是修改键值对的值。

stu = {'name' : 'zhangsan',
       'stu id': 123456,
       'gread': 100
       }
print(f'修改前{stu}')
stu['gread'] = 200
print(f'修改后{stu}')

删除元素

列表可以使用pop()进行尾删，在pop()这个括号里面添加数字，是按照下标删除元素。
在字典中，使用pop方法，根据key来删除键值对。

stu = {'name' : 'zhangsan',
       'stu id': 123456,
       'gread': 100
       }
print(f'删除前{stu}')
stu.pop('gread')
print(f'删除后{stu}')

注：不能直接使用pop进行尾删，否则后抛出异常

stu = {'name' : 'zhangsan',
       'stu id': 123456,
       'gread': 100
       }
stu.pop()#括号里要带上key

遍历字典元素

遍历是把一个可迭代对象里面的元素依次取出来。
列表可以遍历，字典也可以遍历。

stu = {'name' : 'zhangsan',
       'stu id': 123456,
       'gread': 100
       }

for key in stu:
    print(key,stu[key])

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取出所有key和value

使用keys方法可以获取到字典中的所有的key

stu = {'name' : 'zhangsan',
       'stu id': 123456,
       'gread': 100
       }

print(stu.keys())

注：这里的dict_keys是一个特殊的类型，专门用来表示字典中所有的key，大部分元组支持的操作对于dict_keys同样适用。

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使用values方法可以获取到字典中的所有value

stu = {'name' : 'zhangsan',
       'stu id': 123456,
       'gread': 100
       }

print(stu.values())

注：这里的dict_values也是一个特殊的类型，和dict_keys类似

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使用items方法可以获取到字典中的所有键值对

stu = {'name' : 'zhangsan',
       'stu id': 123456,
       'gread': 100
       }

print(stu.items())

stu = {'name' : 'zhangsan',
       'stu id': 123456,
       'gread': 100
       }

for k,v in stu.items():
    print(k,v)

合法的key类型

不是所有的类型都可以作为字典的key
字典的本质是一个哈希表(哈希表是数据结构里的内存，想了解的话，可以了解一下，哈希表也叫做散列表，根据关键字和值直接进行访问的数据结构，通过把关键字key映射到表中的一个位置)
哈希表的key要求是可哈希的，也就是可以计算出一个哈希值。

可以使用hash函数计算出某个对象的哈希值

print(hash(1))
print(hash(0))
print(hash(0.001))
print(hash("新年快乐"))

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列表无法计算哈希值

alist = [1,2,3]
print(hash(alist))

unhashable就是不可哈希的意思

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字典也无法计算哈希值

adict = {1:2}
print(hash(adict))

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不可变的对象一般是可哈希的
可变的对象一般书不可哈希的

总结

字典也是一个常用的结构，字典的操作都是以key为中心展开的，需要用到键值对映射的场景，就可以考虑使用字典。