Python中的字典

1. 前言

字典，是Python中唯一实现了映射关系的内置类型。

2.映射关系

摩斯密码就是通过映射关系来实现的。

这里的字母 A 和 .- 就是其中的一对映射关系，字母 U 和 …- 又是另一对映射关系，那么有了这张表，破解莫斯密码就不再是什么难题了。

3.字典实现摩斯密码的破解

# 摩斯密码对比表
c_table = {".-":"A", "-...":"B", "-.-.":"C", "-..":"D",
           ".":"E", "..-.":"F", "--.":"G", "....":"H",
           "..":"I", ".---":"J", "-.-":"K", ".-..":"L", 
           "--":"M", "-.":"N", "---":"O", ".--.":"P",
           "--.-":"Q", ".-.":"R", "...":"S", "-":"T",
           "..-":"U", "...-":"V", ".--":"W", "-..-":"X",
           "-.--":"Y", "--..":"Z", ".----":"1", "..---":"2",
           "...--":"3", "....-":"4", ".....":"5", "-....":"6",
           "--...":"7", "---..":"8", "----.":"9", "-----":"0"}
    
code = input("请输入摩斯密码：")
split_code = code.split(" ")
    
result = [c_table[each] for each in split_code]
print(result)

列表也可实现，但和字典相比较下，字典的效率更快。

4.字典的关键特征

字典是 Python 中唯一实现映射关系的内置类型。

字典的关键符号是大括号（{}）和冒号（:）：

>>> d = {"吕布":"口口布", "关羽":"关习习"}
>>> type(d)
<class 'dict'>

这里就是两对映射关系，我们将冒号的左边称为字典的 “键”，右边称为字典的 “值”。

在字典中，只要我们提供键，就可以获取其对应的值。方法跟序列类似，只不过这次在方括号中，咱们使用的是键，而非索引值：

>>> d["吕布"]
'口口布'

5.创建字典

一共有六种官方创建字典的方法
（1）第一种就是刚刚给大家演示过的，直接使用大括号和冒号的组合，将映射关系给“套牢”：

 >>> a = {"吕布":"口口布", "关羽":"关习习", "刘备":"刘baby"}

（2）第二种，使用 dict() 函数，跟 list()、tuple()、str() 类似，dict() 函数用来生成字典，它的每个参数就是一个键值对，键与值直接使用等号挂钩：

>>> b = dict(吕布="口口布", 关羽="关习习", 刘备="刘baby")

注意：这种写法要求你不能往键上面加引号，尽管它是一个字符串，但是你加引号就会出错，至于为什么嘛……等大家学到函数那一个章节，自然就会无师自通了。
（3）第三种，使用列表作为参数，列表中的每个元素是使用元组包裹起来的键值对：

>>> c = dict([("吕布","口口布"), ("关羽","关习习"), ("刘备","刘baby")])

（4）第四种，属于“无病呻吟”版本，就是将第一种方法作为参数给到 dict() 函数：

>>> d = dict({"刘备": "刘baby", "关羽": "关习习", "吕布": "口口布"})

（5）第五种，混合拳法：

>>> e = dict({"吕布":"口口布", "刘备":"刘baby"}, 关羽="关习习")

（6）第六种，zip() 函数大家应该还有印象吧？它的作用是创建一个聚合多个可迭代对象的迭代器，对吧？那么，它也是可以作为参数传给 dict() 函数的：

>>> f = dict(zip(["吕布","关羽","刘备"], ["口口布","关习习","刘baby"]))

6.字典的增

首先是 fromkeys(iterable[, value]) 方法，这个可以算是字典中最特殊的方法，它可以使用 iterable 参数指定的可迭代对象来创建一个新字典，并将所有的值初始化为 value 参数指定的值：

>>> d = dict.fromkeys("Fish", 250)
>>> d
{'F': 250, 'i': 250, 's': 250, 'h': 250}

如果不指定 value 参数，则采用默认值 None：

>>> d = dict.fromkeys("Fish")
>>> d
{'F': None, 'i': None, 's': None, 'h': None}

这种方法适用于从无到有，创建一个所有键的值都相同的字典。

这招对于快速初始化一个字典非常有用，如果需要修改某个键的值，这么做：

>>> d['F'] = 70
>>> d
{'F': 70, 'i': None, 's': None, 'h': None}

如果在字典中找不到对应的键，那么同样的操作就会变成增加一个新的键值对：

>>> d['C'] = 67
>>> d
{'F': 70, 'i': None, 's': None, 'h': None, 'C': 67}

7.字典的删

删除字典中的指定元素我们可以使用 pop() 方法：

>>> d.pop('s')
>>> d
{'F': None, 'i': None, 'h': None, 'C': 67}

那么你会发现，如果 pop() 一个不存在的键，那么会抛出异常：

>>> d.pop("狗")
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in <module>
    d.pop("狗")
KeyError: '狗'

如果你想让 Python 别这么激动，可以指定一个 default 参数：

>>> d.pop("狗", "没有~")
'没有~'

跟 pop() 方法类似的还有一个 popitem()，在 Python3.7 之前，它是随机删除一个键值对，在 Python3.7 之后，它删除的是最后一个加入字典的键值对：

>>> d.popitem()
('C', 67)
>>> d
{'F': None, 'i': None, 'h': None}

然后 del 关键字也可以删除一个指定的字典元素

>>> del d['i']
>>> d
{'F': None, 'h': None}

当然，如果 del 直接加上字典的变量名就是将整个字典给干掉：

>>> del d
>>> d
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in <module>
    d
NameError: name 'd' is not defined

如果我们只希望清空字典中的内容，可以使用 clear() 方法：

>>> d = dict.fromkeys("FishC", 250)
>>> d
{'F': 250, 'i': 250, 's': 250, 'h': 250, 'C': 250}
>>> d.clear()
>>> d
{}

8.字典的改

类似于序列的操作，只需要指定一个存在于字典中的键，就可以修改其对应的值：

>>> d = dict.fromkeys("FishC")
>>> d
{'F': None, 'i': None, 's': None, 'h': None, 'C': None}
>>> d['s'] = 115
>>> d
{'F': None, 'i': None, 's': 115, 'h': None, 'C': None}

如果我们想要同时修改多个键值对，那么说实话，逐个操作就有点太麻烦了。

这时候，我们可以使用字典的 update() 方法，可以同时给它传入多个键值对，也可以直接给它传入另外一个字典，或者一个包含键值对的可迭代对象：

>>> d.update({'i':105, 'h':104})
>>> d
{'F': None, 'i': 105, 's': 115, 'h': 104, 'C': None}
>>> d.update(F='70', C='67')
>>> d
{'F': '70', 'i': 105, 's': 115, 'h': 104, 'C': '67'}

9.字典的查

最简单的查方法就是你给它一个键，它返回你对应的值：

>>> d['C']
67

如果指定的键不存在于字典中，那么会报错：

>>> d['c']
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in <module>
    d['c']
KeyError: 'c'

这在有些时候会被认为是用户体验不佳的表现，所以更好的方法是使用 get() 方法，它可以传入一个 default 参数，指定找不到键时返回的值：

>>> d.get('c', "这里没有c")
'这里没有c'

还有一种情况是我们需要查找一个键是否存在于字典中，如果在，返回它对应的值；如果不在，给它指定一个新的值：

>>> d.setdefault('C', "code")
67
>>> d
{'F': 70, 'i': 105, 's': 115, 'h': 104, 'C': 67}
>>> d.setdefault('c', "code")
'code'
>>> d
{'F': 70, 'i': 105, 's': 115, 'h': 104, 'C': 67, 'c': 'code'}

10.视图对象

items()、keys() 和 values() 三个方法分别用于获取字典的键值对、键和值三者的视图对象。
什么是视图对象呢？

这个名字听着挺新鲜，字面上的解释是：视图对象就是字典的一个动态视图，这意味着当字典内容改变时，视图对象的内容也会相应地跟着改变。

举个例子：

>>> d
{'F': 70, 'i': 105, 's': 115, 'h': 104, 'C': 67, 'c': 'code'}
>>> items = d.items()
>>> keys = d.keys()
>>> values = d.values()
>>> items
dict_items([('F', 70), ('i', 105), ('s', 115), ('h', 104), ('C', 67), ('c', 'code')])
>>> keys
dict_keys(['F', 'i', 's', 'h', 'C', 'c'])
>>> values
dict_values([70, 105, 115, 104, 67, 'code'])
>>> d.pop('c')
'code'
>>> items
dict_items([('F', 70), ('i', 105), ('s', 115), ('h', 104), ('C', 67)])
>>> keys
dict_keys(['F', 'i', 's', 'h', 'C'])
>>> values
dict_values([70, 105, 115, 104, 67])

最后，为了方便地实现浅拷贝，字典也提供了一个 copy() 方法：

>>> e = d.copy()
>>> e
{'F': 70, 'i': 105, 's': 115, 'h': 104, 'C': 67}

11.我们可以对字典做什么？

比如，使用 len() 函数来获取字典的键值对数量：

>>> len(d)
5

使用 in 和 not in 来判断某个键是否存在于字典中：

>>> 'C' in d
True
>>> 'c' not in d
True

字典也可以转化为列表，使用 list() 函数就可以了：

>>> list(d)
['F', 'i', 's', 'h', 'C']

list(d) 得到的是字典中所有的 “键” 构成的列表，要得到所有的 “值”，应该使用 list(d.values())：

>>> list(d.values())
[70, 105, 115, 104, 67]

那么 iter() 函数也可以作用于字典，它会将字典的键构成一个迭代器：

>>> e = iter(d)
>>> next(e)
'F'
>>> next(e)
'i'
>>> next(e)
's'
>>> next(e)
'h'
>>> next(e)
'C'
>>> next(e)
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in <module>
    next(e)
StopIteration

在 Python3.8 之后的版本中，咱们可以使用 reversed() 函数对字典内部的键值对进行逆向操作：

>>> list(reversed(d))
['C', 'h', 's', 'i', 'F']

可以看出，reversed(d) 其实相当于 reversed(d.keys()) 的缩写，那么如果我们想要获得值的逆向序列，可以这么做：

>>> list(reversed(d.values()))
[67, 104, 115, 105, 70]

12.字典的嵌套

字典也是可以嵌套的，某个键的值是另外一个字典，并不是什么稀奇的事儿，举个例子，假如三国也有语数英：

>>> d = {"吕布": {"语文":60, "数学":70, "英语":80}, "关羽": {"语文":80, "数学":90, "英语":70}}

如果想要获取吕布的数学成绩，那么就需要进行两次索引：

>>> d["吕布"]["数学"]
70

那嵌套的也可以是一个列表：

>>> d = {"吕布": [60, 70, 80], "关羽": [80, 90, 70]}

第二次索引，我们当然也得换成下标索引：

>>> d["吕布"][1]
70

13.字典的推导式

好了，最后来个高阶的 —— 字典推导式：

>>> d = {'F':70, 'i':105, 's':115, 'h':104, 'C':67}
>>> b = {v:k for k,v in d.items()}
>>> b
{70: 'F', 105: 'i', 115: 's', 104: 'h', 67: 'C'}
>>> d
{'F': 70, 'i': 105, 's': 115, 'h': 104, 'C': 67}

看，这样我们轻而易举地将键和值给掉了个位置。

当然，我们也可以加上筛选的条件：

>>> c = {v:k for k,v in d.items() if v > 100}
>>> c
{105: 'i', 115: 's', 104: 'h'}

利用字典推导式，我们就可以轻易地让 Python 帮你求出字符串的编码值：

>>> d = {x:ord(x) for x in "FishC"}
>>> d
{'F': 70, 'i': 105, 's': 115, 'h': 104, 'C': 67}