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Python字典dict

dict


Python内置了字典:dict的支持,dict全称dictionary,在其他语言中也称为map,使用键-值(key-value)存储,具有极快的查找速度。Python中的唯一一种映射类型。

举个例子,假设要根据同学的名字查找对应的成绩,如果用列表(list)实现,需要两个list:

names = ['Michael', 'Bob', 'Tracy']
scores = [95, 75, 85]

给定一个名字,要查找对应的成绩,就先要在names中找到对应的位置,再从scores取出对应的成绩,list越长,耗时越长。

如果用dict实现,只需要一个“名字”-“成绩”的对照表,直接根据名字查找成绩,无论这个表有多大,查找速度都不会变慢。用Python写一个dict如下:

>>> d = {'Michael': 95, 'Bob': 75, 'Tracy': 85}
>>> d['Michael']
95

为什么dict查找速度这么快?

  • 因为dict的实现原理和查字典是一样的。假设字典包含了1万个汉字,我们要查某一个字,一个办法是把字典从第一页往后翻,直到找到我们想要的字为止,这种方法就是在list中查找元素的方法,list越大,查找越慢。
  • 第二种方法是先在字典的索引表里(比如部首表)查这个字对应的页码,然后直接翻到该页,找到这个字。无论找哪个字,这种查找速度都非常快,不会随着字典大小的增加而变慢。
  • dict就是第二种实现方式,给定一个名字,比如'Michael',dict在内部就可以直接计算出Michael对应的存放成绩的“页码”,也就是95这个数字存放的内存地址,直接取出来,所以速度非常快。
  • 你可以猜到,这种key-value存储方式,在放进去的时候,必须根据key算出value的存放位置,这样,取的时候才能根据key直接拿到value。

dict的key必须是不可变对象

dict可以用在需要高速查找的很多地方,在Python代码中几乎无处不在,正确使用dict非常重要,需要牢记的第一条就是dict的key必须是不可变对象。

这是因为dict根据key来计算value的存储位置,如果每次计算相同的key得出的结果不同,那dict内部就完全混乱了。这个通过key计算位置的算法称为哈希算法(Hash)。

要保证hash的正确性,作为key的对象就不能变。在Python中,字符串、整数等都是不可变的,因此,可以放心地作为key。而list是可变的,就不能作为key:

>>> key = [1, 2, 3]
>>> d[key] = 'a list'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'

list与dict


和list比较,dict有以下几个特点:

  • 查找和插入的速度极快,不会随着key的增加而变慢;
  • 需要占用大量的内存,内存浪费多。

而list相反:

  • 查找和插入的时间随着元素的增加而增加;
  • 占用空间小,浪费内存很少。
  • 所以,dict是用空间来换取时间的一种方法。

dict的使用


#创建字典 Key:Value 映射类型 Python中的唯一一种映射类型 双向链表

dicts={'name':'张三','age':12}

#通过Key获取Value值 通过部首 | 拼音检索字的操作是一样的 没有索引 也没有下表 元素是无序的

name=dicts.get('name');
print(name)

#借助for循环 遍历 字典

for key in dicts:
    print("Keys:%s Values:%s"%(key,dicts.get(key)))
dict=dict((('name',"张三"),));
print(dict)

#字典的内置方法

#增加元素的方法 同时增加Key和Value

dicts.__setitem__('sex','男');

print(dicts)

#删除元素的方法 通过Key删除Value

dicts.pop('name');
print(dicts);

#清空字典元素的方法

dicts.clear();
print(dicts)

#修改字典中元素的值呢 通过Key修改Value

print(dicts['age'])

#修改年龄为岁

dicts['age']=18;
print(dicts)

#根据Key获取value的两种方式: get(key) dicts[key]

#如何分别去遍历字典中的key和value #获取字典中的所有key 返回的类型 (列表|元组) type() 获取该变量的数据类型 keys 元组(元组中的元素不能被修改)

keys=dicts.keys();
for key in keys:
    print("字典中的Key:%s"%key)

#获取字典中的所有value 在字典中非常神奇的特性 在字典中Key不能重复 Value可以重复

values=dicts.items();
for item in values:
    print("Keys:%s,Value:%s"%(item[0],item[1]))
dicts.__setitem__('age','男')
print(dicts)

#如果key不存在,dict就会报错:

>>> d['Thomas']
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'Thomas'

#要避免key不存在的错误,有两种办法,一是通过in判断key是否存在:

>>> 'Thomas' in d
False

#二是通过dict提供的get()方法,如果key不存在,可以返回None,或者自己指定的value:

>>> d.get('Thomas')
>>> d.get('Thomas', -1)
-1

注意:返回None的时候Python的交互环境不显示结果。

请务必注意,dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的。

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