Python dict的介绍、特性、作用、底层原理和使用

SteveRocket

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分类专栏： Python进阶文章标签： python字典

于 2016-01-25 09:54:47 首次发布

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Python字典（dict）是一种可变的、无序的键值对集合。它是Python内置的一种数据类型，可以存储任意数量的键值对，其中每个键必须是唯一的。字典是Python编程中非常常用的数据结构，本文将介绍Python字典的特性、作用、底层原理和使用方法。

特性

Python字典的特性如下：

1. 可变性：字典是一种可变的数据类型，可以在运行时添加、删除或修改键值对。

2. 无序性：字典中的键值对是无序的，即无法通过索引访问它们。

3. 唯一性：字典中的键必须是唯一的，如果插入重复的键，则后面的值将覆盖前面的值。

4. 可嵌套性：字典可以嵌套在其他字典中，也可以嵌套在其他数据类型中。

作用

Python字典的作用如下：

1. 存储数据：字典可以用于存储任何类型的数据，包括数字、字符串、列表、元组、字典等。

2. 快速访问数据：由于字典使用哈希表实现，因此可以快速访问数据，时间复杂度为O(1)。

3. 处理结构化数据：字典可以用于处理结构化数据，例如JSON格式的数据。

底层原理

Python字典的底层原理是使用哈希表实现的。哈希表是一种数据结构，它使用哈希函数将键映射到一个唯一的索引，然后将值存储在该索引处。当需要访问值时，使用相同的哈希函数将键映射到相同的索引，并在该索引处查找值。由于哈希函数的唯一性，每个键都可以映射到唯一的索引，因此可以快速访问值。

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使用

Python字典的使用方法如下：

1. 创建字典

使用花括号{}或dict()函数可以创建一个空字典，例如：

```

empty_dict = {}

empty_dict = dict()

```

也可以在创建字典时指定键值对，例如：

```

person = {'name': 'SteveRocket', 'age': 26, 'gender': 'M'}

```

2. 访问字典

可以使用键来访问字典中的值，例如：

```

print(person['name']) # 输出: SteveRocket

print(person['address']) # KeyError: 'address'

```

如果键不存在，则会引发KeyError异常，可以使用get()方法来避免这种情况，例如：

```

print(person.get('address', 'unknown')) # 输出: unknown

```

3. 修改字典

可以使用键来修改字典中的值，例如：

```

person['age'] = 28

```

如果键不存在，则会创建一个新的键值对，例如：

```

person['address'] = 'https://mp.weixin.qq.com/s/0yqGBPbOI6QxHqK17WxU8Q'

```

4. 删除字典

可以使用del语句删除字典中的键值对，例如：

```

del person['gender']

```

也可以使用pop()方法删除键值对，并返回删除的值，例如：

```

age = person.pop('age')

```

5. 遍历字典

可以使用for循环遍历字典中的键值对，例如：

# 遍历出字典的key和value
for key, value in person.items():
    print(key, value)

也可以使用keys()方法遍历字典中的键，或使用values()方法遍历字典中的值，例如：

# 遍历出字典的key
for key in person.keys():
    print(key)

# 遍历出字典的value
for value in person.values():
    print(value)

6. 字典的update更新方法

d = {"name": "SteveRocket", "desc": "Python3.11 dict", "url":"https://mp.weixin.qq.com/s/0yqGBPbOI6QxHqK17WxU8Q"}
print("d：", d)  # d： {'name': 'Steverocket', 'desc': 'Python3.11 dict', 'url': 'https://mp.weixin.qq.com/s/0yqGBPbOI6QxHqK17WxU8Q'}
# 如果字典不存在update中的键值对，则向字典中插入新的键值对
ages = {"ages": 25}
d.update(ages)
print("d：", d)  # d： {'name': 'Steverocket', 'desc': 'Python3.11 dict', 'url': 'https://mp.weixin.qq.com/s/0yqGBPbOI6QxHqK17WxU8Q', 'ages': 100}

# 如果存在update中的键值对，则会修改字典中原有数据
ages2 = {"ages": 28}
d.update(ages2)
print("d：", d)  # d： {'name': 'Steverocket', 'desc': 'Python3.11 dict', 'url': 'https://mp.weixin.qq.com/s/0yqGBPbOI6QxHqK17WxU8Q', 'ages': 28}


# 输出所有的键值
print("key:", d.keys())  # key: dict_keys(['name', 'desc', 'url', 'ages'])
print("value:", d.values())  # value: dict_values(['Steverocket', 'Python3.11 dict', 'https://mp.weixin.qq.com/s/0yqGBPbOI6QxHqK17WxU8Q', 28])


d = {"name": "SteveRocket"}
# 判断键值对
if d["name"] == "SteveRocket":
    d["name"] = "SteveRocket02"  # 如果存在此键  则根据键修改对应的值
    d["age"] = 27  # 如果不存在此键  则添加新的键值对
print(d["name"], type(d["name"])) # SteveRocket02 <class 'str'>
print(d)  # {'name': 'SteveRocket02', 'age': 27}


d = {"name": "SteveRocket", "age": 24}
# 获取键组成的列表，类型 以及键的个数
print(d.keys(), type(d.keys()), len(d.keys()))  # dict_keys(['name', 'age']) <class 'dict_keys'> 2

# 检测字典中是否存在此键
print(d.has_key("name"))  # 此方法在py2中可使用，且输出True   py3.11中被废弃

总结

Python字典是一种可变的、无序的键值对集合，它可以存储任意数量的键值对，其中每个键必须是唯一的。字典是Python编程中非常常用的数据结构，可以用于存储任何类型的数据，快速访问数据，处理结构化数据等。字典的底层实现是使用哈希表，可以快速访问数据。在使用字典时，可以创建、访问、修改、删除、遍历字典中的键值对。

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