字典

字典

key-value键值对的数据的集合，字典是可变的、无序的、同时key不重复。字典(dict)是python中唯一的一个映射类型.他是以{ }括起来的键值对组成. 在dict中key是唯一的. 在保存的时候, 根据key来计算出一个内存地址. 然后将key-value保存在这个地址中。这种算法被称为hash算法, 所以, 切记, 在dict中存储的key-value中的key'必须是可hash的。

已知的可哈希(不可变)的数据类型: int, str, tuple, bool
不可哈希(可变)的数据类型: list, dict, set

定义和初始化

使用{}或者dict()定义字典。

d = dict()
print(type(d))
e = {}
type(e)

结果为：
<class 'dict'>
dict

# 不合法
# dic = {[1, 2, 3]: '周杰伦'} # list是可变的. 不能作为key
# dic = {{1: 2}: "哈哈哈"} # dict是可变的. 不能作为key
dic = {{1, 2, 3}: '呵呵呵'} # set是可变的, 不能作为key 

dict(**kwargs) 使用name=value对初始化一个字典，dict(iterable, **kwarg) 使用可迭代对象和name=value对构造字典，不过可迭代对象的元素必须是一个二元结构。

d = dict(((1,'a'),(2,'b')))
print(d)

结果为：
{1: 'a', 2: 'b'}

d = dict(([1,'a'],[2,'b']))
print(d)

结果为：
{1: 'a', 2: 'b'}

e = enumerate(range(4))
d = dict(e)
print(d)

结果为：

{0: 0, 1: 1, 2: 2, 3: 3}

dict(mapping, **kwarg) 使用一个字典构建另一个字典。

d = {'a':10, 'b':20, 'c':None, 'd':[1,2,3]}

结果为：
{'a': 10, 'b': 20, 'c': None, 'd': [1, 2, 3]}

类方法dict.fromkeys(iterable, value)

d = dict.fromkeys(range(5))
print(d)

结果为：
{0: None, 1: None, 2: None, 3: None, 4: None}

d = dict.fromkeys(range(5),0)
print(d)

结果为：
{0: 0, 1: 0, 2: 0, 3: 0, 4: 0}

#应该特别注意值的引用。
d = dict.fromkeys(range(5),[1,2])
print(d)
d[4].append(3)
print(d)

结果为：

{0: [1, 2], 1: [1, 2], 2: [1, 2], 3: [1, 2], 4: [1, 2]}
{0: [1, 2, 3], 1: [1, 2, 3], 2: [1, 2, 3], 3: [1, 2, 3], 4: [1, 2, 3]}

字典元素的访问

d[key]，返回key对应的值value，key不存在抛出KeyError异常。

d = {"a":1,"b":2,"c":3}
print(d["b"])
print(d["d"])

结果为：

2
---------------------------------------------------------------------------
KeyError                                  Traceback (most recent call last)
<ipython-input-24-98a066a8e141> in <module>
      1 d = {"a":1,"b":2,"c":3}
      2 print(d["b"])
----> 3 print(d["d"])

KeyError: 'd'

get(key[, default])，返回key对应的值value，key不存在返回缺省值，如果没有设置缺省值就返回None。

dic = {"id": 123, "name": 'xpc', "age": 18}
print(dic.get("id",456))
print(dic.get("idd",456))
print(dic.get("idd"))

结果为：
123
456
None

setdefault(key[, default]) ，返回key对应的值value，key不存在，添加kv对，value为default，并返回default，如果default没有设置，缺省为None 。如果dict中已经存在了. 那么setdefault将不会起作用。

dic = {"id": 123, "name": 'xpc', "age": 18}
print(dic.setdefault("id"))
print(dic.setdefault("sex","male"),dic)
print(dic.setdefault("idd"),dic)
dic.setdefault("id",123)
print(dic)

结果为：

123
male {'id': 123, 'name': 'xpc', 'age': 18, 'sex': 'male'}
None {'id': 123, 'name': 'xpc', 'age': 18, 'sex': 'male', 'idd': None}
{'id': 123, 'name': 'xpc', 'age': 18, 'sex': 'male', 'idd': None}

字典的增加和修改

d[key] = value，将key对应的值修改为value，key不存在添加新的kv对。

d = {"a":1,"b":2,"c":3}
d["a"] = 10
d["d"] = 5
print(d)

结果为：
{'a': 10, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 5}

update([other]) -> None,使用另一个字典的kv对更新本字典，key不存在，就添加，key存在，覆盖已经存在的key对应的值，它是就地修改。

c1 = {}
c1.update(red=1)
print(c1)

结果为：

{'red': 1}

c1.update((('red',2),))
print(c1)

结果为：
{'red': 2}

d1 = {"green":1}
d1.update({'red':3})
print(d1)

结果为：
{'green': 1, 'red': 3}

dic = {"id": 123, "name": 'xpc', "age": 18}
dic1 = {"id": 456, "name": "xpcs", "ok": "wtf"}
dic.update(dic1) # 把dic1中的内容更新到dic中. 如果key重名. 则修改替换. 如果不存在key, 则新增.
print(dic)
print(dic1)

结果为：

{'id': 456, 'name': 'xpcs', 'age': 18, 'ok': 'wtf'}
{'id': 456, 'name': 'xpcs', 'ok': 'wtf'}

字典删除

pop(key[, default])，key存在，移除它，并返回它的value，key不存在，返回给定的default，default未设置，key不存在则抛出KeyError异常。

dic = {"id": 123, "name": 'xpc', "age": 18}
ret = dic.pop("id")
print(ret)

print(dic.pop("idd",-1))
print(dic.pop("idd"))

结果为：

123
-1
---------------------------------------------------------------------------
KeyError                                  Traceback (most recent call last)
<ipython-input-53-57358572fa03> in <module>
      4 
      5 print(dic.pop("idd",-1))
----> 6 print(dic.pop("idd"))

KeyError: 'idd'

popitem()，移除并返回一个任意的键值对，字典为empty，抛出KeyError异常。

dic = {"id": 123, "name": 'xpc', "age": 18}
ret = dic.popitem()
print(ret)

结果为：
('age', 18)


dic = {}
print(dic.popitem())

结果为：

KeyError                                  Traceback (most recent call last)
<ipython-input-57-86a9c7ea7a09> in <module>
      1 dic = {}
----> 2 print(dic.popitem())

KeyError: 'popitem(): dictionary is empty'


dic = {"id": 123, "name": 'xpc', "age": 18}
a,b = dic.popitem()
print(a,b)

结果为：

age 18

clear()，清空字典。

dic = {"id": 123, "name": 'xpc', "age": 18}
dic.clear()
print(dic)

结果为：

{}

del 语句

a  = True
b = [6]
d = {"a":1,"b":b,"c":[1,3,5]}
del a 
a

结果为：

---------------------------------------------------------------------------
NameError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-15-23612501a197> in <module>
      3 d = {"a":1,"b":b,"c":[1,3,5]}
      4 del a
----> 5 a

NameError: name 'a' is not defined


del d["c"]
print(d)

结果为：
{'a': 1, 'b': [6]}

del b[0]
print(b,d)

结果为：
[] {'a': 1, 'b': []}

c = b
print(b,c)
print(d)

结果为：
[] []
{'a': 1, 'b': []}

del c 
print(b,d)
print(c)

结果为:
[] {'a': 1, 'b': []}
---------------------------------------------------------------------------
NameError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-21-c15658afec2c> in <module>
      1 del c
      2 print(b,d)
----> 3 print(c)

NameError: name 'c' is not defined


del b 
print(d)
print(b)

结果为：
{'a': 1, 'b': []}
---------------------------------------------------------------------------
NameError                                 Traceback (most recent call last)
<ipython-input-22-5aac62a9d7d7> in <module>
      1 del b
      2 print(d)
----> 3 print(b)

NameError: name 'b' is not defined

b = d["b"]
print(b,d)

结果为：
[] {'a': 1, 'b': []}

由以上例子可知道，del a['c'] 看着像删除了一个对象，本质上减少了一个对象的引用，del 实际上删除的是名称，而不是对象。

字典的遍历

遍历key,有两种方法，一种是for ……in dic,另一种是for……in dic.keys()

dic = {"id": 123, "name": 'xpc', "age": 18}
for a in dic:
    print(a)

结果为：

id
name
age


dic = {"id": 123, "name": 'xpc', "age": 18}
for a in dic.keys():
    print(a)

结果为：

id
name
age

遍历value，有三种方法，for k in d:print(d[k]) ，for k in d.keys():print(d.get(k)) ，for v in d.values():print(v) 

dic = {"id": 123, "name": 'xpc', "age": 18}
for a in dic:
    print(dic[a])

dic = {"id": 123, "name": 'xpc', "age": 18}
for a in dic:
    print(dic.get(a))

dic = {"id": 123, "name": 'xpc', "age": 18}
for a in dic.keys():
    print(dic[a])

dic = {"id": 123, "name": 'xpc', "age": 18}
for a in dic.keys():
    print(dic.get(a))

dic = {"id": 123, "name": 'xpc', "age": 18}
for a in dic.values():
    print(a)

结果都为：

123
xpc
18

遍历item，即kv对。

dic = {"id": 123, "name": 'xpc', "age": 18}
for item in dic.items():
    print(item)

结果为：
('id', 123)
('name', 'xpc')
('age', 18)

dic = {"id": 123, "name": 'xpc', "age": 18}
for item in dic.items():
    print(item[0], item[1])

结果为：

id 123
name xpc
age 18

dic = {"id": 123, "name": 'xpc', "age": 18}
for k,v in dic.items():
    print(k, v)

结果为：
id 123
name xpc
age 18

dic = {"id": 123, "name": 'xpc', "age": 18}
for k, _ in dic.items():
    print(k)

结果为：

id
name
age

dic = {"id": 123, "name": 'xpc', "age": 18}
for _ ,v in dic.items():
    print(v)

结果为：
123
xpc
18

Python3中，keys、values、items方法返回一个类似一个生成器的可迭代对象，不会把函数的返回结果复制到内存中，Dictionary view对象，字典的entry的动态的视图，字典变化，视图将反映出这些变化。
Python2中，上面的方法会返回一个新的列表，占据新的内存空间。所以Python2建议使用iterkeys、itervalues、iteritems版本，返回一个迭代器，而不是一个copy。（不懂）

字典的遍历和移除

如何在遍历的时候移除元素，错误的做法是直接在遍历中pop。

#错误做法
d = dict(a=1, b=2, c='abc')
print(d)
for k,v in d.items():
    d.pop(k) # 异常

{'a': 1, 'b': 2, 'c': 'abc'}
---------------------------------------------------------------------------
RuntimeError                              Traceback (most recent call last)
<ipython-input-105-faeb0e8349bb> in <module>
      1 d = dict(a=1, b=2, c='abc')
      2 print(d)
----> 3 for k,v in d.items():
      4     d.pop(k) # 异常

RuntimeError: dictionary changed size during iteration


d = dict(a=1, b=2, c='abc')
while len(d): # 相当于清空，不如直接clear()
    print(d.popitem())

结果为：
('c', 'abc')
('b', 2)
('a', 1)

#正确的做法
d = dict(a=1, b=2, c='abc')
keys = []
for k,v in d.items():
    if isinstance(v, str):
        keys.append(k)
        
for k in keys:
    d.pop(k)
print(d)

结果为：
{'a': 1, 'b': 2}

字典的key

key的要求和set的元素要求一致，set的元素可以就是看做key，set可以看做dict的简化版 ，hashable 可哈希才可以作为key，可以使用hash()测试 .

d = {1 : 0, 2.0 : 3, "abc" : None, ('hello', 'world', 'python') : "string", b'abc' : '135'}
print(d)

结果为：

{1: 0, 2.0: 3, 'abc': None, ('hello', 'world', 'python'): 'string', b'abc': '135'}

defaultdict

collections.defaultdict([default_factory[, ...]]) ，一个参数是default_factory，缺省是None，它提供一个初始化函数。当key不存在的时候，会调用这个工厂函数来生成key对应的value。

import random
d1 = {}
for k in 'abcdef':
    for i in range(random.randint(1,5)):
        if k not in d1.keys():
            d1[k] = []
        d1[k].append(i)
print(d1)

结果为：

{'a': [0], 'b': [0, 1, 2], 'c': [0, 1, 2, 3, 4], 'd': [0, 1], 'e': [0, 1, 2], 'f': [0]}

from collections import defaultdict
import random
d1 = defaultdict(list)
for k in 'abcdef':
    for i in range(random.randint(1,5)):
        d1[k].append(i)
print(d1)

结果为：
defaultdict(<class 'list'>, {'a': [0, 1, 2, 3, 4], 'b': [0, 1, 2, 3, 4], 'c': [0, 1, 2], 'd': [0, 1, 2], 'e': [0], 'f': [0, 1]})

OrderedDict

collections.OrderedDict([items]) ，key并不是按照加入的顺序排列，可以使用OrderedDict记录顺序

from collections import OrderedDict
import random
d = {'banana': 3, 'apple': 4, 'pear': 1, 'orange': 2}
print(d)
keys = list(d.keys())
random.shuffle(keys)
print(keys)
od = OrderedDict()
for key in keys:
    od[key] = d[key]
print(od)
print(od.keys())

结果为：

{'banana': 3, 'apple': 4, 'pear': 1, 'orange': 2}
['pear', 'apple', 'banana', 'orange']
OrderedDict([('pear', 1), ('apple', 4), ('banana', 3), ('orange', 2)])
odict_keys(['pear', 'apple', 'banana', 'orange'])

有序字典可以记录元素插入的顺序，打印的时候也是按照这个顺序输出打印，3.6版本的Python的字典就是记录key插入的顺序（IPython不一定有效果）。

应用场景：

• 假如使用字典记录了N个产品，这些产品使用ID由小到大加入到字典中
• 除了使用字典检索的遍历，有时候需要取出ID，但是希望是按照输入的顺序，因为输入顺序是有序的
• 否则还需要重新把遍历到的值排序 
  

练习1：用户输入一个数字，打印每一个数字及其重复的次数。

num = input("请输入一个数字：")
d = {}
for c in num:
    if c not in d.keys():
        d[c]=1
    else:
        d[c]+=1
    
print(d)

num = input("请输入一个数字：")
d = {}
for c in num:
    if not d.get(c):
        d[c]=1
        continue
    d[c]+=1
print(d)

结果为：

请输入一个数字：12343
{'1': 1, '2': 1, '3': 2, '4': 1}

数字重复统计：随机产生100个整数，数字的范围是【-1000,1000】，升序输出数字及其重复的次数。

import random
n = 100
nums = [0]*n
for i in range(n):
    nums[i] = random.randint(-1000,1000)
print(nums)
t=nums.copy()
t.sort()
print(t)

d = {}
for x in nums: 
    if x not in d.keys():
        d[x]=1
    else:
        d[x]+=1
print(d)
d1 = sorted(d.items())
print(d1)
   

结果为：
[78, -325, 533, 125, 742, 0, 886, 31, -135, 775, -191, 798, -426, 415, -662, 958, -16, -159, 223, -163, 52, -455, -903, 584, -647, 152, -790, 150, -653, -811, 498, -462, -518, -512, 787, 613, -362, 510, 982, 239, -97, 326, 318, 624, 20, 793, -811, 149, -501, -18, -548, -444, -195, 722, 657, 798, -850, 398, 151, -91, -581, 763, -986, 185, -57, 103, -554, 707, 964, -675, 408, 207, -382, -312, -794, -857, -139, -293, 792, -987, 976, 127, -291, -906, 220, -733, -542, 701, -680, -981, 288, -868, -283, 432, -250, -916, 908, -625, 849, 872]
[-987, -986, -981, -916, -906, -903, -868, -857, -850, -811, -811, -794, -790, -733, -680, -675, -662, -653, -647, -625, -581, -554, -548, -542, -518, -512, -501, -462, -455, -444, -426, -382, -362, -325, -312, -293, -291, -283, -250, -195, -191, -163, -159, -139, -135, -97, -91, -57, -18, -16, 0, 20, 31, 52, 78, 103, 125, 127, 149, 150, 151, 152, 185, 207, 220, 223, 239, 288, 318, 326, 398, 408, 415, 432, 498, 510, 533, 584, 613, 624, 657, 701, 707, 722, 742, 763, 775, 787, 792, 793, 798, 798, 849, 872, 886, 908, 958, 964, 976, 982]
{78: 1, -325: 1, 533: 1, 125: 1, 742: 1, 0: 1, 886: 1, 31: 1, -135: 1, 775: 1, -191: 1, 798: 2, -426: 1, 415: 1, -662: 1, 958: 1, -16: 1, -159: 1, 223: 1, -163: 1, 52: 1, -455: 1, -903: 1, 584: 1, -647: 1, 152: 1, -790: 1, 150: 1, -653: 1, -811: 2, 498: 1, -462: 1, -518: 1, -512: 1, 787: 1, 613: 1, -362: 1, 510: 1, 982: 1, 239: 1, -97: 1, 326: 1, 318: 1, 624: 1, 20: 1, 793: 1, 149: 1, -501: 1, -18: 1, -548: 1, -444: 1, -195: 1, 722: 1, 657: 1, -850: 1, 398: 1, 151: 1, -91: 1, -581: 1, 763: 1, -986: 1, 185: 1, -57: 1, 103: 1, -554: 1, 707: 1, 964: 1, -675: 1, 408: 1, 207: 1, -382: 1, -312: 1, -794: 1, -857: 1, -139: 1, -293: 1, 792: 1, -987: 1, 976: 1, 127: 1, -291: 1, -906: 1, 220: 1, -733: 1, -542: 1, 701: 1, -680: 1, -981: 1, 288: 1, -868: 1, -283: 1, 432: 1, -250: 1, -916: 1, 908: 1, -625: 1, 849: 1, 872: 1}
[(-987, 1), (-986, 1), (-981, 1), (-916, 1), (-906, 1), (-903, 1), (-868, 1), (-857, 1), (-850, 1), (-811, 2), (-794, 1), (-790, 1), (-733, 1), (-680, 1), (-675, 1), (-662, 1), (-653, 1), (-647, 1), (-625, 1), (-581, 1), (-554, 1), (-548, 1), (-542, 1), (-518, 1), (-512, 1), (-501, 1), (-462, 1), (-455, 1), (-444, 1), (-426, 1), (-382, 1), (-362, 1), (-325, 1), (-312, 1), (-293, 1), (-291, 1), (-283, 1), (-250, 1), (-195, 1), (-191, 1), (-163, 1), (-159, 1), (-139, 1), (-135, 1), (-97, 1), (-91, 1), (-57, 1), (-18, 1), (-16, 1), (0, 1), (20, 1), (31, 1), (52, 1), (78, 1), (103, 1), (125, 1), (127, 1), (149, 1), (150, 1), (151, 1), (152, 1), (185, 1), (207, 1), (220, 1), (223, 1), (239, 1), (288, 1), (318, 1), (326, 1), (398, 1), (408, 1), (415, 1), (432, 1), (498, 1), (510, 1), (533, 1), (584, 1), (613, 1), (624, 1), (657, 1), (701, 1), (707, 1), (722, 1), (742, 1), (763, 1), (775, 1), (787, 1), (792, 1), (793, 1), (798, 2), (849, 1), (872, 1), (886, 1), (908, 1), (958, 1), (964, 1), (976, 1), (982, 1)]

字符串重复统计：字符表“abcdefghijklmnopqrstuvwsyz”,随机挑选2个字母组成字符串，共挑选100个，降序输出这100个字符串及重复的次数。

import random

alphabet = "abcdefghijklmnopqrstuvwsyz" 
words = []
for _ in range(100):
    #words.append("".join(random.choice(alphabet) for _ in range(2) ))#生成器
    #words.append(random.choice(alphabet)+random.choice(alphabet))
    words.append("".join(random.sample(alphabet,2)))#随即采样
    
d = {}
for x in words:
    d[x]= d.get(x,0)+1
print(d)

d1 = sorted(d.items(),reverse=True)
print(d1)

结果为：

{'gz': 1, 'do': 1, 'rl': 1, 'bg': 1, 'wo': 2, 'hu': 1, 'sf': 2, 'uh': 1, 'ol': 1, 'ag': 1, 'gc': 2, 'dw': 1, 'to': 1, 'cp': 1, 'sq': 1, 'wp': 1, 'mh': 1, 'ot': 2, 'pw': 1, 'oa': 1, 'qm': 1, 'py': 2, 'fe': 1, 'nt': 1, 'jy': 1, 'of': 1, 'ca': 1, 'tf': 1, 'kw': 1, 'qs': 2, 'jq': 1, 'he': 1, 'ep': 1, 'qe': 1, 'em': 1, 'ua': 1, 'zw': 1, 'ye': 1, 've': 1, 'rw': 1, 'pr': 1, 'mz': 1, 'ov': 1, 'aw': 1, 'rm': 1, 'qg': 1, 'pj': 1, 'za': 2, 'hr': 1, 'si': 1, 'lc': 1, 'uw': 1, 'qa': 2, 'pn': 1, 'ue': 1, 'wg': 1, 'ae': 1, 'cy': 1, 'hp': 1, 'qu': 1, 'fy': 1, 'ds': 1, 'yu': 1, 'ek': 1, 'sn': 1, 'op': 1, 'eb': 1, 'aq': 2, 'jf': 1, 'qp': 1, 'rs': 1, 'ko': 1, 'th': 1, 'fs': 1, 'qi': 1, 'pq': 1, 'yg': 1, 'om': 1, 'ew': 1, 'lf': 1, 'ka': 1, 'zk': 1, 'bs': 1, 'fu': 1, 'ec': 1, 'zc': 1, 'gs': 1, 'lz': 1, 'qv': 1, 'fr': 1, 'oy': 1}
[('zw', 1), ('zk', 1), ('zc', 1), ('za', 2), ('yu', 1), ('yg', 1), ('ye', 1), ('wp', 1), ('wo', 2), ('wg', 1), ('ve', 1), ('uw', 1), ('uh', 1), ('ue', 1), ('ua', 1), ('to', 1), ('th', 1), ('tf', 1), ('sq', 1), ('sn', 1), ('si', 1), ('sf', 2), ('rw', 1), ('rs', 1), ('rm', 1), ('rl', 1), ('qv', 1), ('qu', 1), ('qs', 2), ('qp', 1), ('qm', 1), ('qi', 1), ('qg', 1), ('qe', 1), ('qa', 2), ('py', 2), ('pw', 1), ('pr', 1), ('pq', 1), ('pn', 1), ('pj', 1), ('oy', 1), ('ov', 1), ('ot', 2), ('op', 1), ('om', 1), ('ol', 1), ('of', 1), ('oa', 1), ('nt', 1), ('mz', 1), ('mh', 1), ('lz', 1), ('lf', 1), ('lc', 1), ('kw', 1), ('ko', 1), ('ka', 1), ('jy', 1), ('jq', 1), ('jf', 1), ('hu', 1), ('hr', 1), ('hp', 1), ('he', 1), ('gz', 1), ('gs', 1), ('gc', 2), ('fy', 1), ('fu', 1), ('fs', 1), ('fr', 1), ('fe', 1), ('ew', 1), ('ep', 1), ('em', 1), ('ek', 1), ('ec', 1), ('eb', 1), ('dw', 1), ('ds', 1), ('do', 1), ('cy', 1), ('cp', 1), ('ca', 1), ('bs', 1), ('bg', 1), ('aw', 1), ('aq', 2), ('ag', 1), ('ae', 1)]