Python05、字典、键值对、文件、标准库
字典
字典是Python里面的内置类型
字典是一种存储键值对的结构
# 创建字典，大括号{}表示字典
a = {}# 方法1
print(type(a))
b = dict()# 方法2
print(type(b))
# 创建字典的同时设置初始值
a = {"id": 1, "name": "zhang"}
# 字典a中包含了两个键值对
# "id": 1 key就是"id"，value就是1
# "name": "zhangsan" key就是"name"，value就是"zhang"
# 一个字典中的key的类型不一定都一样
# 一个字典中的value的类型也不必都一样
# 字典对于key是什么类型是有约束的
# 对于value是什么类型是有约束的
# 建议分开多行来写
a = {
"id": 1,
"name": "zhang",# 这样写成字典的初始值的时候，最后一个键值对后面的逗号可有可无
}
键值对
键值对： 计算机中的一个非常非常重要的概念
键（key）值（value）对：根据key能够快速找到value，也就是把key和value构造了一个映射关系
例如：某个学号对应某个学生
在Python字典中，可以同时包含很多个键值对，同时要求这些键不能重复
在字典里查找key
# 想要查找key，先得判断key是否存在
# 1.使用in来判断某个key是否在字典中存在
# a = {
# "id": 1,
# "name": "zhang",
# }
#
# print("id" in a)# 在，返回True
# print("class_id" in a)
# #上面这两个操作只是判断key是否存在，和value无关
# print("zhang" in a)# 像这样是不行的
#
# # not in来判定key在字典中不存在
# print("id" not in a)
# print("class_id" not in a)
# 2.使用[]来根据key获取到value
a = {
"id": 1,
"name": "zhang",
100: "li",
}
print(a["id"])# 方括号里面写key的内容的时候，是根据key找到value
print(a["name"])
print(a[100])# 注意，这里的100是key，不是下标
# print(a["class_id"])# 会报错
# 对于字典来说，使用in或[]来获取value都是非常高效的操作。因为字典背后使用了特殊的数据结构（哈希表），是属于比较高效的
# 对于列表来说，使用in是比较低效的，而使用[]是比较高效的。因为它需要把整个列表遍历一遍
关于字典的新增和修改操作
# 在字典中新增/修改元素，使用[]来进行
a = {
"id": 1,
"name": "zhang",
}
a["score"] = 90# 像这样的操作，就是往字典里插入新的键值对
print(a)
# key不存在的时候不是会出现异常吗？之所以前面出现异常，是因为我们尝试进行打印，是一个读操作，存在了才被读，不存在还读所以是错误的
# 但是我们这里是写操作，不要求说原来必须存在
# 在字典中，根据key修改value，也是使用[]来进行的
a["score"] = 100
print(a)
# 如果key不存在，往里写入，相当于新增键值对，这个行为是写操作
# 如果key存在，往里写入，相当于根据key修改value，当然，这个行为是写操作
# 在字典中，想要删除键值对。使用pop，根据key来删除键值对
a.pop("name")
print(a)
# 字典的各种操作，都是针对key来进行的。新增，删除，获取value，修改value...
# 字典被设计出来的初衷，不是为了实现遍历，而是为了增删改查
# 字典是哈希表，进行增删改查操作，效率都是非常高的
# 而字典的遍历效率就要差一些
# 为什么它的增删改查效率高呢？因为哈希表这个结构被设计的非常巧妙，能够以“常数级（增删改查操作的时间都是固定的，不会因为元素多了操作就慢了）”时间复杂度来完成增删改查
# 注意。字典中的key是要求不能重复的
遍历字典元素
# 遍历字典元素
# 直接用for循环遍历字典
# a = {
# "id": 1,
# "name": "zhang",
# "score": 90,
# }
# for key in a:
# print(key, a[key])
# 在C++/Java中，哈希表里面的键值对存储的顺序是无序的
# 但是在Python中还不一样，Python中做了特殊处理，能够保证遍历出来的顺序，就是和插入的顺序是一致的
# Python中的字典，说是一个字典，又不是一个单纯得哈希表
# keys：获取到字典中的所有key
# values：获取到字典中的所有value
# items：获取到字典中的所有键值对
#
# print(a.keys())# 获取所有keys的数据
# # 返回的结果看起来像列表，又不完全是，它是一个自定义类型。使用的时候也可以把它当做一个列表来使用
# print(a.values())
# print(a.items())
# 首先是一个列表一样的结构，里面每个元素又是一个元组，元组里面包含了键和值
# a = {
# "id": 1,
# "name": "zhang",
# "score": 90,
# }
# for key, value in a.items():
# print(key, value)
字典中合法key的类型
# 字典中合法key的类型
# 要求类型是可哈希的，那么如何判断数据是否可哈希呢？
# 使用hash函数能够计算出一个变量的哈希值
# print(hash(0))
# print(hash(3.14))
# print(hash("hello"))
# print(hash(True))
# print(hash((1, 2, 3)))
#
# # 有的类型是不能计算哈希值的
# print(hash([1, 2, 3]))# TypeError: unhashable type: 'list'。这个类型不能哈希
# print(hash({ }))# 这样也是不可计算的
# 像布尔类型，整数，浮点数，字符串，元组都是可哈希的，像列表，字典，是不可哈希的，所以前面那几种都可以作为字典的key
# 一个不可变的对象，一般就是可哈希的，一个可变的对象，一般就是不可哈希的
# 字典，列表，元组都是Python中非常常用的内置类型，相比于int，str，float，它们的内部可以再包含其他元素
# 像这样的一些特殊的类型，我们也把它称为容器/集合类
文件
变量是把数据保存到内存中，要想能让数据被持久化存储，就可以把数据存储到硬盘中，也就是在文件中保存
通过文件的后缀名 , 可以看到文件的类型 . 常见的文件的类型如下 :文本文件 (txt)可执行文件 (exe, dll)图片文件 (jpg, gif)视频文件 (mp4, mov)office 文件 (.ppt, docx)
一个机器上 , 会存在很多文件 , 为了让这些文件更方面的被组织 , 往往会使用很多的 " 文件夹 "( 也叫做 目录)来整理文件。
文件路径
实际一个文件往往是放在一系列的目录结构之中的。为了方便确定一个文件所在的位置, 使用 文件路径 来进行描述
文件操作
读写文件之前要先打开文件，读写文件之后呢要关闭文件
读文件：把硬盘上的数据取出来，读到内存里
写文件：把内存的数据保存到硬盘之中
打开文件、读文件、写文件、关闭文件
文件操作
要使用文件，主要是通过文件来保存数据，并且在后续把保存的数据读取出来
但是要想读写文件，需要先打开文件，读写完毕之后还要关闭文件
打开文件
使用内建函数open 打开一个文件
f = open ( 'd:/test.txt' , 'r' )第一个参数是一个字符串，表示要打开的文件路径第二个参数是一个字符串，表示打开方式，其中r表示按照读方式打开，w表示按照写方式打开，a表示追加写方式打开如果文件打开成功，返回一个文件对象，后续的读写文件操作都是围绕这个文件对象展开如果打开文件失败（比如路径指定的文件不存在），就会抛出异常
# 文件
# 打开文件
# 使用open来打开一个文件
# open("d:/test/test.txt")# 如果文件不存在，则报错
# open("d:/test/test.txt", "r")# 此处的r是read的缩写，代表打开方式
# open函数的返回值是一个文件对象，是用来表示文件的对象，这里用f表示一下
f = open("d:/test/test.txt", "r")
print(f)
print(type(f))
关闭文件
使用close 方法关闭已经打开的文件
f.close()
使用完毕的文件要记得及时关闭
# 文件
# 打开文件
# 使用open来打开一个文件
# open("d:/test/test.txt")# 如果文件不存在，则报错
# open("d:/test/test.txt", "r")# 此处的r是read的缩写，代表打开方式
# open函数的返回值是一个文件对象，是用来表示文件的对象，这里用f表示一下
# f = open("d:/test/test.txt", "r")
# print(f)
# print(type(f))
# f.close()
# 看着好像没啥用，文件在打开完之后，使用完之后，也就一定要关闭
# 打开文件，其实是在申请一定的系统资源。不再使用文件的时候，资源就应该及时释放，有借有还再借不难。
# 否则，可能造成文件资源泄漏，进一步导致其他部分的代码无法顺利打开文件了
# 正是因为一个系统的资源是有限的，因此一个程序能打开的文件个数也是有上限的
一个程序能同时打开的文件个数是存在上限的
flist = [ ]count = 0while True :f = open ( 'd:/test.txt' , 'r' )flist . append ( f )count += 1print ( f'count = { count } ' )
如上面代码所示 , 如果一直循环的打开文件 , 而不去关闭的话 , 就会出现上述报错 .当一个程序打开的文件个数超过上限 , 就会抛出异常 .注意 : 上述代码中 , 使用一个列表来保存了所有的文件对象 . 如果不进行保存 , 那么 Python 内置的垃圾回收机制 , 会在文件对象销毁的时候自动关闭文件 .但是由于垃圾回收操作不一定及时 , 所以我们写代码仍然要考虑手动关闭 , 尽量避免依赖自动关闭 .
写文件
文件打开之后就可以写文件了
写文件要使用写方式打开，open第二个参数设为"w"
使用write方法写入文件
f = open ( 'd:/test.txt' , 'w' )f . write ( 'hello' )f . close ()打开文件后即可看到文件修改后的内容如果是使用"r"方式打开文件，则写入时会抛出异常f = open ( 'd:/test.txt' , 'r' )f . write ( 'hello' )f . close ()
使用"w"一旦打开文件成功，就会清空文件原有的数据使用"a"实现“追加写”，此时原有内容不变，写入的内容会存在于之前文件内容的末尾f = open ( 'd:/test.txt' , 'w' )f . write ( 'hello' )f . close ()f = open ( 'd:/test.txt' , 'a' )f . write ( 'world' )f . close ()针对已经关闭的文件对象进行写操作，也会抛出异常f = open ( 'd:/test.txt' , 'w' )f . write ( 'hello' )f . close ()f . write ( 'world' )
读文件
读文件内容需要使用"r"的方式打开文件
使用read方法完成读操作，参数表示“读取几个字符”
f = open ( 'd:/test.txt' , 'r' )result = f . read ( 2 )print ( result )f . close ()
如果文件是多行文本，可以使用for循环一次读取一行
认识标准库
库：别人已经写好的代码，我们拿来用。
Python中是通过模块来实现“库”的
库的优点：
1.降低程序员的学习成本
2.提高程序的开发效率
库可以分为两个大类：
1.标准库（Python自带的库）
2.第三方库（其他大佬做出来的）
第三方库是非常非常庞大的，数量和种类远远多于标准库
第三方库
使用pip
Python官方搞了一个网站pypi，把各种第三方库收集起来了
又提供了一个pip工具，使用pip就能直接从pypi上下载你想要的第三方库