第六章 字典

字典能够更准确地为各种真实物体建模。可以创建一个表示人的字典，然后想在其中存储多少信息就存储多少信息；姓名、年龄、地址、职业以及要描述的任何方面。还能够存储任意两种相关的信息，如一系列单词及其含义，一系列人名及其喜欢的数字，以及一系列山脉及其海拔等。

在Python中，字典是一系列键-值对。每个键都与一个值相关联，可以使用键来访问与之相关联的值。与键相关联的值可以是数字、字符串、列表乃至字典。事实上，可将任何Python对象用作字典中的值。

在Python中，字典用放在花括号{ }中的一系列键-值对表示

访问字典里的值

alien_0 = {'color':'green','points':5}
print(alien_0['color'])
#green

返回是字典alien_0中的与键’color'相关联的值。

字典中可以包含任意数量的键-值对。例如，在上例中字典alien_0包含两个键-值对，现在，你可以访问外星人alien_0的颜色和点数。如果玩家射杀了这个外星人，你可以使用下面的代码来确定玩家应获得多少个点：

alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}
 
new_points = alien_0['points']
 
print("You just earned " + str(new_points) + " points!")

添加键-值对

字典是一种动态结构，可以随时在其中添加键-值对。要添加键-值对，可依次指定字典名、键和相关联的值。下面在字典alien_0中添加两项信息：外星人的x坐标和y坐标，让我们能够在屏幕的特定位置显示该外星人。我们将这个外星人放在屏幕左边缘，且离屏幕上边缘25像素的地方。由于屏幕坐标系的原点通常为左上角，因此要将外星人放在屏幕左边缘，可将x坐标设置为0；要将该外星人放在离屏幕顶部25像素的地方，可将y坐标设置为25，如下所示：

alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}
 
print(alien_0)
 
#增加键-值对
 
alien_0['x_position'] = 0
 
alien_0['y_position'] = 25
 
print(alien_0)
'''
{'color': 'green', 'points': 5}
 
{'color': 'green', 'points': 5, 'x_position': 0, 'y_position': 25}
'''

Python中键-值对的排列顺序与添加顺序不同。Python不关心键-值对的添加顺序，而只关心键和值之间的关联关系

创建一个空列表

有时候，在空字典中添加键-值对是为了方便，而有时候必须这样做。为此，可先使用一对空的花括号定义一个字典，再分别添加各个键-值对。

alien_0 = {}


alien_0['color'] = 'green'
alien_0['points'] = 5

print(alien_0)
#{'color': 'green', 'points': 5}

使用字典来储存用户提供的数据或在编写能自动生成大量键-值对的代码对，通常都需要先定义一个空字典

修改字典的值

要修改字典中的值，可依次指定字典名、键以及与该键相关联的新值

alien_0 = {}
 
alien_0['color'] = 'green'
 
alien_0['points'] = 5
 
print(alien_0)
 
 
 
#修改字典中的值
 
print("The alien is " + alien_0['color'] + ".")
 
 
 
alien_0['color'] = 'yellow'
 
print("The alien is now " + alien_0['color'] + ".")

#{'color': 'green', 'points': 5}
 
#The alien is green.
 
#The alien is now yellow.

对一个能够以不同速度移动的外星人的位置进行跟踪。为此，我们将存储该外星人的当前速度，并据此确定该外星人将向右移动多远：

alien_0 = {'x_position': 0, 'y_position': 25, 'speed': 'medium'}
 
print("Original x-position: " + str(alien_0['x_position']))
 
#根据当前速度移动外星人
 
if alien_0['speed'] == 'slow':
 
    x_increment = 1
 
elif alien_0['speed'] == 'medium':
 
    x_increment = 2
 
else:
 
    x_increment = 3
 
 
 
alien_0['x_position'] = alien_0['x_position'] + x_increment
 
print("New x_position: " + str(alien_0['x_position']))
#Original x-position: 0
 
#New x_position: 2

删除键—值对

对于字典不再需要的信息，可以使用del语句将相应的键-值对彻底删除。使用del语句时，必须要指定字典名和要删除的键。

alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}
 
print(alien_0)
 
 
 
# #删除键-值对
 
del alien_0['points']
 
print(alien_0)
#{'color': 'green', 'points': 5}
 
#{'color': 'green'}

由相似对象组成的字典

其实字典也可以用来存储众多对象的同一种信息。

例如，假设你要调查很多人，询问他们最喜欢的编程语言，可使用一个字典来存储这种简单调查的结果，如下所示：

favorite_language = {
 
    'jen': 'python',
 
    'sarah': 'C',
 
    'edward': 'ruby',
 
    'phil': 'python',
 
    }

遍历字典

遍历所有的键-值对

探索各种遍历方法前，先来看一个新字典，它用于存储有关网站用户的信息。下面的字典存储一名用户的用户名、名和姓：

user_0 = {
 
    'username': 'efermi',
 
    'first': 'enrico',
 
    'last': 'fermi'
 
    }

如果要获悉该用户字典中的有信息，该怎么办呢？可以使用一个for循环来遍历这个字典：

user_0 = {
 
    'username': 'efermi',
 
    'first': 'enrico',
 
    'last': 'fermi'
 
    }
 
for k, v in user_0.items():
 
    print("\nKey: " + k)
 
    print("Value: " + v)
    '''
    Key: username
 
Value: efermi
 
 
 
Key: first
 
Value: enrico
 
 
 
Key: last
 
Value: fermi
    '''

在上面示例中要编写用于遍历字典的for循环，可声明两个变量，用于存储键-值对中的键和值。对于这两个变量，可使用任何名称。for语句的第二部分包含字典名和方法items()，它返回一个键-值对列表。接下来，for循环依次将每个键-值对存储到指定的两个变量中。在前面的示例中，我们使用这两个变量来打印每个键及其相关联的值。第一条print语句中的“\n“确保在输出每个键-值对前都插入一个空行。

注意，即便遍历字典时，键-值对的返回顺序也与存储顺序不同。Python不关心键-值对的存储顺序，而只跟踪键和值之间的关联关系。

favorite_language = {
 
    'jen': 'python',
 
    'sarah': 'C',
 
    'edward': 'ruby',
 
    'phil': 'python',
 
    }
 
for name, language in favorite_language.items():
 
    print(name.title() + "'s favorite language is " +
 
            language.title() + ".")
'''
Jen's favorite language is Python.
 
Sarah's favorite language is C.
 
Edward's favorite language is Ruby.
 
Phil's favorite language is Python.
'''

使用for循环遍历字典中的每个键-值对，并将键存储在变量name中，而将值存储在变量language中

遍历字典中的所有键

在不需要使用字典中的值时，方法keys()很有用。下面来遍历字典favorite_language，并将每个被调查者的名字都打印出来：

favorite_language = {
 
    'jen': 'python',
 
    'sarah': 'C',
 
    'edward': 'ruby',
 
    'phil': 'python',
 
    }
 
for name in sorted(favorite_language.keys()):
 
    print(name.title())
    '''
    Edward
 
Jen
 
Phil
 
Sarah
    '''

遍历字典时，会默认遍历所有的键，因此，如果将上述代码中的for name in sorted(favorite_language.keys()):替换为for name in favorite_language:，输出将不变。

如果显式地使用方法keys()可让代码更容易理解，你可以选择这样做，但如果你愿意，也可省略它。

还可以使用keys()确定某个人是否接受了调查。下面的代码确定Erin是否接受了调查：

favorite_language = {
 
    'jen': 'python',
 
    'sarah': 'C',
 
    'edward': 'ruby',
 
    'phil': 'python',
 
    }
 
if 'erin' not in favorite_language.keys():
 
   print("Erin, please take our poll!")
    #Erin, please take our poll!

按顺序遍历字典的所有键

字典总是明确地记录键和值之间地关联关系，但是获取字典地元素时，获取顺序是不可预测的。这不是问题，因为通常你想要的只是获取与键相关联的正确的值。

要以特定的顺序返回元素，一种办法是在for循环中对键进行排序。为此，可使用函数sorted()来获得按特定顺序排列的键列表的副本：

favorite_language = {
 
    'jen': 'python',
 
    'sarah': 'C',
 
    'edward': 'ruby',
 
    'phil': 'python',
 
    }
 
 
 
#按顺序遍历字典中的所有键
 
for name in sorted(favorite_language.keys()):
 
    print(name.title() + ",")
    '''
    Edward,
 
Jen,
 
Phil,
 
Sarah,
    '''

遍历字典中的所有值

如果你感兴趣的主要是字典包含的值，可使用方法values()，它返回一个值列表，而不包含任何键。如果我们想获得一个这样的列表，即其中只包含被调查者选择的各种语言，而不包含被调查者的名字，可以这样做：

favorite_language = {

    'jen': 'python',

    'sarah': 'C',

    'edward': 'ruby',

    'phil': 'python',

}
#遍历字典中的所有值values（）
print("The following lauguges have been mentioned:")
for lauguage in favorite_language.values():
    print(lauguage)
''' 
The following lauguges have been mentioned:
python
C
ruby
python
'''

通过对包含重复元素的列表调用set()，可让Python找出列表中独一无二的元素，并使用这些元素来创建一个集合。结果是一个不重复的列表，其中列出了被调查者提及的所有语言。

favorite_language = {
 
    'jen': 'python',
 
    'sarah': 'C',
 
    'edward': 'ruby',
 
    'phil': 'python',
 
    }
 
print("The following language have been mentioned:")
 
# #剔除重复项 set()
 
for language in set(favorite_language.values()):
 
    print(language.title())
    '''
The following language have been mentioned:
 
Python
 
C
 
Ruby   
    '''

嵌套

有时候，需要将一系列字典存储在列表中，或将列表作为值存储在字典中，这称为嵌套。

字典列表

字典alien_0包含一个外星人的各种信息，但无法存储第二个外星人的信息，更别说屏幕上全部外星人的信息了。如何管理成群结队的外星人呢？一种办法是创建一个外星人列表，其中每个外星人都是以一个字典，包含有关该外星人的各种信息。例如，下面的代码创建一个包含三个外星人的列表：

#创建一个空列表用于储存外星人的空列表
alien = []
#创建30个绿色的外星人
for alien_nummber in range(30):
    new_alien = {'color': 'green', 'points': 5}
    alien.append(new_alien)
#显示前五个外星人
for alien in alien[:5]:
    print(alien)
print("...")
#显示创建了多少个外星人

print("Total number of aliens: " + str(len(alien)))
'''
{'color': 'green', 'points': 5}
{'color': 'green', 'points': 5}
{'color': 'green', 'points': 5}
{'color': 'green', 'points': 5}
{'color': 'green', 'points': 5}
...
Total number of aliens: 2
'''

在字典中储存列表

有时候，需要将列表存储在字典中，而不是将字典存储在列表中。

pizza = {
 
    'crust': 'thick',
 
    'toppings': ['mushrooms', 'extra cheese'],
 
}
 
 
 
print ("You ordered a " + pizza['crust'] + "-crust pizza " +
 
    "with the following toppings: ")
 
for topping in pizza['toppings']:
 
    print("\t" + topping)
    '''
    You ordered a thick-crust pizza with the following toppings:
 
    mushrooms
 
    extra cheese
    '''

我们首先创建了一个字典，其中存储了有关顾客所点披萨的信息。在这个字典中，一个键是‘crust’，与之相关联的值是字符串‘thick’；下一个键是‘toppings’，与之相关联的值是一个列表，其中存储了顾客要求添加的所有配料。制作前我们概述了顾客所点的披萨。为打印配料，我们编写了一个for循环。为访问配料列表，我们使用了键‘toppings’，这样Python将从字典中提取配料列表。

每当需要在字典中将一个键关联到多个值时，都可以在字典中嵌套一个列表。注意，列表和字典的嵌套层级不应太多。

在字典中储存字典

users = {
 
    'aeinstein': {
 
        'first': 'albert',
 
        'last': 'einstein',
 
        'location': 'princeton',
 
    },
 
 
 
    'mcurie': {
 
        'first': 'marie',
 
        'last': 'curie',
 
        'location': 'paris',
 
    },
 
}
 
 
 
for username, user_info in users.items():
 
    print("\nUsername: " + username)
 
    full_name = user_info['first'] + " " + user_info['last']
 
    localtion = user_info['location']
 
 
 
    print("\nFull name: " + full_name.title())
 
    print("\tlocation: " + localtion.title())


'''
Username: aeinstein
 
 
 
Full name: Albert Einstein
 
        location: Princeton
 
 
 
Username: mcurie
 
 
 
Full name: Marie Curie
 
        location: Paris
'''

我们首先定义一个名为users的字典，其中包含两个键：用户名'aeinstein'和'mcurie'；与每个键相关联的值都是一个字典，其中包含用户的名、姓和居住地。遍历字典users，让Python依次将每个键存储在变量username中，并依次将与当前键相关联的字典存储在变量user_info中。在主循环内部，我们将用户名打印出来。然后，我们开始访问内部的字典。变量user_info包含用户信息字典，而该字典包含三个键'first', 'last'和'location'；对于每个用户，我们都使用这些键来生成整洁的姓名和居住地。最后打印有关用户的简要信息。

注意，表示每位用户的字典的结构都相同，虽然Python并没有这样的要求，但这使得嵌套的字典处理起来更容易。若表示每位用户的字典都包含不同的键，for循环内部的代码将更复杂。