《Python编程 从入门到实践》 一、基础知识 第六章 字典

6.1一个简单的字典

来看一个游戏，其中包含一些外星人，这些外星人的颜色和点数各不相同，下面是一个简单的字典，存储了有关特定外星人的信息：

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

运行结果如下：

6.2使用字典

在python中，字典是一系列键-值对。每个键都与一个值相关联，你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，如前面定示例所示：

键-值对是两个相关联的值。指定键时，python将返回与之相关联的值。键和值之间用冒号隔开，而键-值对之间是用逗号分隔。在字典中，你想存储多少个键-值对都可以。

6.2.1 访问字典中的值

要获取与键相关联的值，可一次指定字典名和放在方括号内的键，如下所示 ：

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，你就可以使用下面的代码来确定玩家应获得多少个点：

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

运行结果如下：

6.2.2 添加键-值对

字典是一种动态结构，可随时在其中添加键-值对。要添加键值对，可依次指定字典名、用方括号括起的键和相关联的值。

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，因此要将该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':'yellow','point':5}
print (alien_0)
alien_0['x_position']=0
alien_0['y_position']=25
print (alien_0)

运行结果如下：

6.2.3先创建一个空字典

有时候，在空字典中给添加键-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，再分行添加键-值对。例如，下例演示了如何以这种方式创建字典alien_0:

alient_0={}
alient_0['color']='green'
alient_0['points']=5
alient_0['x_position']=0
alient_0['y_position']=25
print alient_0

运行结果如下：

使用字典来存储用户提供的数据或在编写能自动生成大量键-值对的代码时，通常都需要定义一个空字典。

6.2.4修改字典中的值

要修改字典中的值，可依次指定字典名、用方括号括起的键以及与该键相关联的新值。例如，假设随着游戏的进行，需要将一个外星人从绿色改为黄色：

alient_0={}
alient_0['color']='green'
alient_0['points']=5
alient_0['x_position']=0
alient_0['y_position']=25
print alient_0
alient_0['color']='yellow'
print alient_0

运行结果如下：

来看一个更有趣的例子：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']))
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-postion: "+str(alien_0['x_position']))

运行结果如下：

6.2.5删除键-值对

对于字典中不再需要的信息，可使用del语句将相应的键-值对彻底删除。使用del语句时，必须指定字典名和要删除的键。

例如，下面的代码从字典alien_0中删除键‘points’及其值：

alien_0={'color':'green','points':5}
print alien_0
del alien_0['point']
print alien_0

运行结果如下：

6.2.6由类似对象组成的字典

在前面的示例中，字典存储的是一个对象（游戏中的一个外星人）的多种信息，但你也可以使用字典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，给定被调查者的名字，可使用这个字典轻松地获悉他喜欢的语言，如下所示：

favorite_language={
    'jen':'python',
    'sarah':'c',
    'edward':'ruby',
    'phil':'python',
}
print ("sarah's favorite language is "+favorite_language['sarah'].title()+'.')

运行结果如下：

动手试一试

6-1 人：使用一个字典来存储一个熟人的信息，包括名、姓、年龄和居住的城市。该字典应包含键first_name、last_name、age和city。将存储在该字典中的每项信息都打印出来。

6-2 喜欢的数字：使用一个字典来储存一些人喜欢的数字。请想出5个人的名字，并将这些名字用作字典中的键；想出每个人喜欢的一个数字，并将这些数字作为值存储在字典中。打印每个人的名字和喜欢的数字。为让这个程序更有趣，通过询问朋友确保数据是真实的。

6-3 词汇表：Python字典可用于模拟现实生活中的字典，但为避免混淆，我们将后者称为词汇表。

      想出你在前面学过的5个编程词汇，将它们用作词汇表中的键，并将它们的含义作为值存储在词汇中。

      以整洁的方式打印每个词汇及其含义。为此，你可以先打印词汇，在它后面加上一个冒号，再打印词汇的含义；也可在一行打印词汇，再使用换行符（\n）

     插入一个空行，然后在下一行以缩进的方式打印词汇的含义。

6.3 遍历字典

6.3.1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',
}

如果要获悉该字典中的所有信息，可以使用一个for循环来遍历这个字典

items() 方法的遍历：items() 方法把字典中每对 key 和 value 组成一个元组，并把这些元组放在列表中返回。

for key,value in user_0.items():
    print("\nkey:"+key)
    print("\nvalue:"+value)

运行结果如下：

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。

6.3.2 遍历字典中的所有键

在不需要字典中的值时，方法key()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 favorite_language.keys():    #遍历字典时，会默认遍历所有的键
    print (name.title())

运行结果如下：

python提取favorite_language中的所有键，并依次将它们存储到变量name中。输出列出了每个被调查者的名字

遍历字典时，会默认便利所有的键。因此，如果将上述代码中的for name infavorite_languages.key()：替换为for name infavorite_languages()，输出将不变。

在这种循环中，可使用当前键来访问与之相关联的值。下面来打印两条消息，指出两位朋友喜欢的语言。我们像前面一样遍历字典中的名字，但在名字为指定朋友的名字时，打印一条消息，指出其喜欢的语言：

favorite_language={
    'jen':'python',
    'sarah':'c',
    'edward':'ruby',
    'phil':'python',
}
friends=['phil','sarah']
for name in favorite_language.keys():
    print (name.title())
    if name in friends:
        print ("Hi "+name.title()+",I see your favorite language is "+favorite_language[name].title()+"!")

运行结果如下：

6.3.3按顺序遍历字典中的所有键

字典总是明确的记录键和值之间的关联关系，但获取字典的元素时，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循环中对返回的键进行排序。为此，可使用函数sorted()来获的按特定顺序排列的键列表的副本：

favorite_language={
    'jen':'python',
    'sarah':'c',
    'edward':'ruby',
    'phil':'python',
}
for name in sorted(favorite_language):
    print (name.title()+",thank you for taking the poll.")

运行结果如下：

6.3.4 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value()，它返回一个值列表，而不包含任何键。例如，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，我们可以这样做：

favorite_language={
    'jen':'python',
    'sarah':'c',
    'edward':'ruby',
    'phil':'python',
}
print ("The following languages have been mentioned:")
for language in favorite_language.values():
    print (language.title())

运行结果如下：

这种做法提取字典中所有的值，而没有考虑是否重复。涉及的值很少时，这也许不是问题，但如果被调查者很多，最终的列表可能包含大量的重复项。为剔除重复项，可使用集合（set）。集合类似于列表，但每个元素都必须是独一无二的：

favorite_language={
    'jen':'python',
    'sarah':'c',
    'edward':'ruby',
    'phil':'python',
}
print ("The fllowing languages have been mentioned:")
for v in set(favorite_language.values()):
    print v.title()

运行结果如下：

动手试一试

6-4  词汇表2：既然你知道了如何遍历字典，现在请整理你为完成练习6-3而编写的代码，将其中的一系列print语句替换为一个遍历字典中的键和值得循环。确定该循环正确无误后，再在词汇表中添加5个python术语。当你再次运行这个程序时，这些新术语辑器含义将自动包含在输出中。

6-5河流：创建一个字典，在其中存储三条大河流及其流经得国家。其中一个键-值对可能是'nile':'egypt'

• 使用循环为每条和流打印一条消息，如“The Nile runs through Egypt”
• 使用循环将该字典中每条河流的名字都打印出来。
• 使用循环将该字典包含的每个国家的名字都打印出来。

6-6调查：在6.3.1节编写得程序favorite_languages中执行以下操作

• 创建一个应该会接受调查得人员名单，其中有些人已包含在字典中，而其他人未包含在字典中。 
• 遍历这个人员名单，对于已参与调查得人，打印一条消息表示感谢。对于还未参与调查得人，打印一条消息邀请他参与调查。

6.4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。你可以在列表中嵌套字典、在字典中嵌套列表，甚至在字典中嵌套字典。

6.4.1 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：

cxr={'sex':'girl','name':'xr','age':'25',}
pty={'sex':'boy','name':'ty','age':'24',}
hf={'sex':'girl','name':'ff', 'age':'27'}
aliens=[cxr,pty,hf]
for alien in aliens:
    print(alien)

运行结果如下：

 更符合现实的情形是，外星人不止三个，且每个外星人都是使用代码自动生成的，在下面的示例中，我们使用range（）生成了30个外星人：

aliens=[]    #创建一个用于存储外星人的空列表
# 创建30个绿色的外星人
for alien_number in range(30):
    new_alien={'color':'green','points':5,'speed':'slow'}
    aliens.append(new_alien)
# 显示前5个外星人
for alien in aliens[:5]:
    print (alien)
print ("Hello 5 aliens")
# 显示创建了多少个外星人
print ("Total number of aliens:"+str(len(aliens)))
# 要将前三个外星人修改为黄色的、速度为中等且值10个点，可以这样做：
for alien in aliens[0:3]:
    if alien['color']=='green':
        alien['color']='yellow'
        alien['speed']='medium'
        alien['point']=10

    elif alien['color']=='yellow':
        alien['color'] = 'red'
        alien['speed'] = 'fast'
        alien['point'] = 15
for alien in aliens[0:5]:
    print (alien)

 运行结果如下：

 6.4.2 在字典中存储列表

例：你如何描述顾客点的比萨呢？在下面的示例中，存储了比萨的两方面信息：外皮类型和配料列表。其中的配料列表是一个与键‘toppings’相关联的值。要访问该列表，我们使用字典名和键‘toppings’，就像访问字典中的其他值一样。这将返回一个配料列表，而不是单个值：

# 存储所点比萨的信息
pizza={
    'crust':'thick',
    'toppings':['mushrooms','extra cheese'],
}
# 概述所点的比萨
print ("You ordered a "+pizza['crust']+'-crust pizza '+
       "with the following toppings:")
for topping in pizza['toppings']:
    print ("\t"+topping)

结果如下：

例：在最喜欢的编程语言的示例中 ，如果将每个人的回答都存储在一个列表中，被调查者就可以选择多种语言

favorite_languages={
    'jen':['python','ruby'],
    'sarah':['c'],
    'edward':['ruby','go'],
    'phil':['python','haskell'],
}
for name,languages in favorite_languages.items():
    if len(languages)==1:
        print ("\n"+name.title()+"'s favorite languages is:")
        for language in languages:
            print ("\t"+language.title())
    else:
        print ("\n" + name.title() + "'s favorite languages are:")
        for language in languages:
            print ("\t" + language.title())

 运行结果如下：

为进一步改进这个程序，可在遍历字典的for循环开头添加一条if语句，通过查看len(language)的值来确定当前的被调查者喜欢的语言是否有多种，就像以前一样显示输出，如果只有一种，就相应修改输出的措辞，如显示Sarah’s favorite language is c.

6.4.3 在字典中存储字典

例如：如果有多个网站用户，每个都有独特得用户名，可在字典中将用户名作为键，然后将每位用户得信息存储在一个字典中，并将该字典作为与用户相关联得值。在下面得程序中，对于每位用户，我们都存储了其三项信息：名、姓和居住地；为访问这些信息，我们遍历所有得用户名，并访问与每个用户名相关联得信息字典：

users={
    'cxr':{
        'first':'xr',
        'last':'c',
        'location':'sx',
    },
    'hf':{
        'first':'f',
        'last':'h',
        'location':'bj'
    }
}
for username,user_info in users.items():
    print ("\nUsername: "+username)
    full_name=user_info['first']+" "+user_info['last']
    location=user_info['location']
    print ("\tFull name: "+full_name.title())
    print ("\tLocation: "+location.title())

运行结果如下：

 动手试一试

6-7 在为完成练习6-1而编写的程序中，再创建两个表示人的字典，然后将这三个字典都存储在一个名为people的列表中。遍历这个列表，将其中每个人的所有信息都打印出来。

6-8 宠物：创建多个字典，对于每个字典，都使用一个宠物的名称来给它命名；在每个字典中，包含宠物的类型及其主任得名字。将这些字典存储在一个名为pets的列表中，再便利该列表，并将宠物所有信息都打印出来。

6-9 喜欢的地方：创建一个名为favorite_palces的字典。在这个字典中，将三个人的名字用作键；对于其中的每个人，都存储他喜欢的1-3个地方，为让这个练习更有趣些，可让一些朋友指出他们喜欢的几个地方。便利这个字典，并将其中每个人的名字及其喜欢的地方打印出来。

6-10 喜欢的数字：修改为完成练习6-2而编写的程序，让每个人都可以有多个喜欢的数字，然后将每个人的名字及其喜欢的数字打印出来。

6-11 城市：创建一个名为cities的字典，其中将三个城市名用作键；对于每座城市，都创建一个字典，并在其中包含该城市所属的国家、人口约数以及一个有关该城市的事实。在表示每座城市的字典中，应包含每座城市的字典中，应包含country、population和fact等键。将每座城市的名字以及有关它们的信息都打印出来。