Python数据类型-04.字典

字典是python中唯一的映射类型，采用键值对（key-value）的形式存储数据 

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1.字典引入

# 为何还要用字典？
存放一个人的信息：姓名，性别，年龄，很明显是多个值，既然是存多个值，就可以用列表去存放
但是定义列表的目的不单单是为了存，更重要的是要考虑取值

info=['xiaoming','male',18]
info[2]

以上这种方法是基于我们已经知道在第3个位置存放的是年龄的前提下取出的
而这完全只是一种假设，并没有真正意义上规定第三个位置存放的是年龄，于是我们需要寻求一种，即可以存放多个任意类型的值，又可以硬性规定值的映射关系的类型，比如key=value，这就用到了字典
字典(dictionary)是除列表以外python之中最灵活的内置数据结构类型。

2.字典的特性：

1）字典是python中唯一的映射类型，采用键值对（key-value）的形式存储数据
2）字典是无序的但key键必须唯一且可hash，也就是必须为不可变的数据类型（字符串，元组等）
python对key进行哈希函数运算，根据计算的结果确定value的存储地址，所以字典是无序存储的，且key必须是可哈希的
3）字典的value值可以存放任意多个，可修改，可以不唯一
4）查找速度快，通过hash函数转换为数字（散列值），对之排序后用二分法查找，详细可以查询算法
5）列表是有序的对象结合，字典是无序的对象集合
两者之间的区别在于：字典当中的元素是通过键来存取的，而不是通过偏移存取。

3.字典的操作

3.1.创建字典：

语法:

dic1 = {"name": "xiaoming", 'age': 18}
print(dic1)

或

dic2 = dict((('name','alex'),))
dic2 = dict([('name','alex'),('age','18')])        # 键值对以列表或元组表示dic2 = dict([['name','alex'],('age','18')])
print(dic2)　　　　　　　　　　　　# 输出结果相同

3.2.在字典中取值（查询）

1）dic3.get()方法查找字典中的值

推荐使用get方法取字典的值，而不是通过key直接取值

dic3 = {
    'stu01': "xiaozhao",
    'stu02': "laoli",
    'stu03': "dahuang",
}
print(dic3['stu01'])        # 直接查询stu01，key存在正常返回
--->'xiaoming'
print(dic3['stu05'])        # 如果key不存在就报错，不建议使用
Traceback (most recent call last):
  File "<input>", line 1, in <module>
KeyError: 'stu05'
----------------------
print(dic3.get('stu01'))        # key存在正常返回
--->xiaozhao
print(dic3.get('stu05'))        # key不存在，返回none，建议使用
--->None

总结：
直接查找字典，如果键值对不存在就会报错，所以推荐使用.get()方法

2）dic3.keys()方法查询字典中所有的键

print(dic3.keys())　　　　　　　　# 打印字典中所有的键，存为一个列表
--->dict_keys(['stu01', 'stu02', 'stu03'])

print(list(dic3.keys()))        # 将字典中的所有keys转换为一个列表
--->['stu01', 'stu02', 'stu03']

3）dic3.values()方法查询字典中所有的值

print(dic3.values())　　　　　　　# 打印字典中的所有值，存为列表
--->dict_values(['xiaozhao', 'laoli', 'dahuang'])

print(list(dic3.values()))      # 将字典中的values值转换为一个列表
--->['dahuang', 'laoli', 'xiaozhao']

4）dic3.items()方法查询字典中的键值对

print(dic3.items())　　　　　　　　# 把所有键值对以元组的方式存为列表
--->dict_items([('stu01', 'xiaozhao'), ('stu02', 'laoli'), ('stu03', 'dahuang')])

print(list(dic3.items()))        # 把字典中的所有键值对以元组的方式转换为一个列表
--->[('stu01', 'xiaozhao'), ('stu02', 'laoli'), ('stu03', 'dahuang')]

3.3.向字典中增加数据

dic3['stu04'] = 'Lisa'
print(dic3)
--->{'stu01': 'xiaozhao', 'stu02': 'laoli', 'stu03': 'dahuang', 'stu04': 'Lisa'}

3.4.修改字典中的数据

dic3['stu03'] = 'XiaoMing'
print(dic3)
--->{'stu01': 'xiaozhao', 'stu02': 'laoli', 'stu03': 'XiaoMing', 'stu04': 'Lisa'}

3.5.判断字典中的某个key是否存在

print('stu01' in dic3)
--->True

3.6.删除字典中的某些数据

1）dic3.pop()方法删除指定的key

删除指定的key，并返回被删除的key的value，不指定key，默认随机删除一个

print(dic3.pop('stu01'))
print(dic5)
--->xiaozhao
--->{'stu02': 'laoli', 'stu03': 'XiaoMing', 'stu04': 'Lisa'}

2）dic3.popitem()方法随机删除一个键值对

随机删除一个，并以元组的方式返回被删除的key的value，不建议使用

print(dic3.popitem())
print(dic3)
--->('stu03', 'dahuang')
--->{'stu01': 'xiaozhao', 'stu02': 'laoli'}

3）del方法删除字典或者某个键值对

删除指定的key，不返回数据

#del dic3                 # 删除整个字典
del dic3['stu02']    　   # 删除指定键值对
print(dic3)
--->{'stu01': 'xiaozhao', 'stu03': 'dahuang'}

4）dic3.clear()方法清空字典内容

返回None

print(dic3.clear())
--->None
print(dic3)
--->{}

3.7.dic1.update()方法

扩展更新，字典相加，有相同key覆盖，没有的key就增加

dic1={1:2,2:3,3:4,4:5}
dic2={1:'xiaoming','name':'laowang'}
dic1.update(dic2)
print(dic1)
--->{1: 'xiaoming', 2: 3, 3: 4, 4: 5, 'name': 'laowang'}

3.8.dic1.setdefault()方法设置默认值

1）键存在，不改动，返回键对应的值

ret = dic1.setdefault(1,34)
print(ret)
--->xiaoming

2）键不存在，在字典中增加新的键值对，并返回相应key的值

ret = dic1.setdefault('hobby','girl')
print(dic1)
print(ret)

3.9.fromkeys()方法批量设置默认值

创建一个字典，批量设置默认值，有个无法解释的坑，少用

使用场景：生成一个新员工的字典

dic3 = {1:2}
dic4 = dic3.fromkeys(['A','B','C'],'xiaoli')　　　　# 前面的作为新字典的键key，后面的作为新字典各个key的值value
print(dic4)
--->{'A': 'xiaoli', 'B': 'xiaoli', 'C': 'xiaoli'}

 4.字典的循环打印

4.1.循环方法1：键值对打印

dic1={1:2,2:3,3:4,4:5}
for k in dic1:
    print(k,dic1[k])

返回结果：

1 2
2 3
3 4
4 5

4.2.循环方法2：转换成列表进行赋值

很低效，不推荐使用

dic1={1:2,2:3,3:4,4:5}
for k,v in dic1.items():
    print(k,v)

返回结果同上

5.多级字典嵌套 

5.1.什么是多级字典嵌套？

类似以下这种：

menu = {
    "火车":{"河南省":
                    {"郑州站":{},"漯河站":{},"信阳站":{}},
            "湖北省":
                    {"武汉站":{},"武昌站":{}}},
    "地铁":{"线路11":
                    {"李子园":{},"曹杨路":{},"江苏路":{}},
            "线路9":
                    {"徐家汇":{},"松江新城":{},"九亭":{}}},
    "公交":{"1223":
                    {'荣和怡景园':{},'自来水厂':{},'大渡口':{}},
            "嘉定区间":
                    {'乐购':{},'新玛特':{},'家乐福':{}}}
    }

5.2.多级字典嵌套的应用：三级菜单

开发环境：

win10，python3.6.2，pycharm

开发需求：

1. 运行程序打印第一级菜单
2. 选择进入第一级菜单，打印第二级菜单，同理打印第三级菜单
3. 可以返回上一级菜单
4. 可以在任意位置退出程序
5. 菜单数据最好可以保存在文件中

程序代码：

flag = True
while flag:         #全局变量，设置跳出整个循环
    for i in menu:      #遍历第一层字典
        print(i)
    num_1 = input("请选择>:")
    # print(menu.keys())
    if num_1 in menu.keys():
        while flag:
            for i in menu[num_1]:
                print(i)
            num_2 = input("请选择>>：")
            if num_2 in menu[num_1]:
                while flag:
                    for i in menu[num_1][num_2]:
                        print(i)
                    num_3 = input("请选择>>>：")
                    if num_3 in menu[num_1][num_2]:
                        print(num_3,'this is you input')
                    elif num_3 == 'b':
                        break
                    else:
                        continue
            elif num_2 == 'b':
                break
            else:
                continue
    elif num_1=="b":
        exit()
    else:
        continue

level =[]
while True:
    for key in menu:
        print(key)
    your_choice = input("your choice >>:").strip()
    if your_choice == "b":
        if len(level)==0:break　　    # 当列表空的时候，就是退出大循环的时候
        menu=level[-1]
        level.pop()　　        　　　　# 删除列表最后一个元素
        print(level)
        # break
    elif your_choice in menu:
        # print(menu)
        level.append(menu)
        # print(level)
        menu=menu[your_choice]
    else:
        continue

----------------  完毕，呵呵呵呵 ---------------------