很多人 搞不清楚,为什么有了列表,有了元组,还要弄一个字典呢?这么高大上的名字,还以为是n厚的书或者是n多的知识点呢?搞得怪吓人的~
举个栗子,假设要根据同学的名字查找对应的成绩,如果用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(我说为什么这个类型叫字典呢?)。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。
基本知识点
①字典是另一种可变容器模型,且可存储任意类型对象。
②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。
③字典的每个键值 key=>value 对用冒号 : 分割,每个键值对之间用逗号 , 分割,整个字典包括在花括号 {} 中 ,格式如下所示:
d = {key1 : value1, key2 : value2 }
④键一般是唯一的,如果重复最后的一个键值对会替换前面的,值不需要唯一。
例如:中间的b为2被后面的b为3替换掉了。
>>>dict = {'a': 1, 'b': 2, 'b': '3'};
>>> dict['b']
'3'
>>> dict
{'a': 1, 'b': '3'}
⑤值可以取任何数据类型,但键必须是不可变的,如字符串,数字或元组。
⑥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。
访问字典里的值
1.把相应的键放入熟悉的方括弧,
dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'};
print (dict['Name'])
print (dict['Age'])
输出:Zara
7
如果用字典里没有的键访问数据,会输出错误如下:
dict = {'Name': 'Zara', 'Age': 7, 'Class': 'First'};
print (dict['Alice'])
以上实例输出结果:提示找不到Alice这个key
dict['Alice']:
Traceback (most recent call last):
File "test.py", line 5, in <module>
print (dict['Alice'])
KeyError: 'Alice'
2.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={'a':1,'b':2,'c':3}
>>> d.get('s') #此时即为None,不显示结果
>>> d.get('s', -1) #自己指定s的赋值
-1
注意:返回None的时候Python的交互环境不显示结果。
修改字典
向字典添加新内容的方法是增加新的键/值对,修改已有键/值对如下实例:
dict = {'Name': 'Dict', 'Age': 7, 'Class': 'First'};
dict['Age'] = 8; # 修改Age指定的值
dict['School'] = "DPS School"; # 添加'School'的key并赋值为"DPS School"
print (dict['Age'])
print (dict['School'])
输出:8
DPS School
删除字典元素
1.要删除一个key,用pop(key)方法,对应的value也会从dict中删除:
dict = {'Name': 'Dict', 'Age': 7, 'Class': 'First'};
dict.pop('Age')
print(dict)
输出:{'Name': 'Dict', 'Class': 'First'}
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。
2.能删单一的元素也能清空字典,清空只需一项操作。
显示删除一个字典用del命令,如下实例:
dict = {'Name': 'Dict', 'Age': 7, 'Class': 'First'};
del dict['Name']; # 删除键是'Name'的条目
print(dict)
dict.clear(); # 清空词典所有条目
del dict ; # 删除词典
print(dict['Age'])
输出结果为:
第一个打印,正常输出内容,并且删除了Name的值
{'Age': 7, 'Class': 'First'}
第二个打印报错,因为该dict已经删除,不存在
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'type' object is not subscriptable
字典的特点
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'
字典内置函数&方法
Python字典包含了以下内置函数:
Python字典包含了以下内置方法:
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