字典簡介

Python 中字典和集合也是非常相近的概念，而且從外觀看上去，也有那么一絲絲的相似，Python 語言中字典類型是非常靈活的，在實戰中的使用場景非常多，后續項目課中會反復涉及。

本篇博會從字典基本知識入手，為你展開字典類型數據的各個知識點。

首先我們看一下定義：

字典，是可變的無序集合（在 Python 最新版本中，已經變為有序），它是一種以鍵值對為基本元素，可以存放各種數據類型的容器，用大括號（{}）表示字典的開始和結束，元素之間用逗號（,）進行分隔。

前面這段話的重點是【鍵值對】，也就是說字典中的每一個元素（每一項）都是由鍵和值組成的集合，先記住兩個單詞，鍵（Key）和值（Value），鍵值對中間用冒號（:）分隔，例如字典中的一個元素（name:'橡皮擦'），前面的 name 就是鍵，后面的字符串 橡皮擦 就是值，從鍵值對可以看出，字典屬于一對一的映射關系。

字典的聲明

使用空的大括號，可以直接聲明一個空字典。

my_dict= {}
print(my_dict)

定義一個只有一個元素的字典。

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
print(my_dict)

定義由多個元素的字典。

my_dict= {'name':'橡皮擦','age':19}
print(my_dict)

字典設置時對鍵和值的要求 鍵的要求如下： 鍵要唯一，也就是一個字典對象所有的鍵必須唯一，出現相同的鍵值對，只保留最后一個，例如下述代碼：

my_dict= {'name':'橡皮擦','name':'擦哥','age':19}
print(my_dict)

鍵名無法直接修改，只能刪除原有鍵值對，再新增鍵值對實現對鍵名的修改。

字典的基本方法

字典作為 Python 中的一個普通對象，其存在一些基本操作方法，具體如下。

• clear()：清空字典；
• get()：通過指定鍵，或者對應值，如果鍵不存在，返回 None；
• keys()：獲取所有鍵；
• values()：獲取字典中所有值；
• items()：以元組格式返回字典中的所有元素；
• fromkeys()：使用給定的鍵建立新字典，每個鍵對應的值默認為 None，可以初始化一個字典；
• pop()：刪除指定鍵，并返回鍵對應的值；
• popitem()：隨機返回元素，并刪除；
• setdefault()：設置鍵值對，當字典中鍵不存在，新增，當字典中存在鍵值對時，獲取對應的值；
• update()：使用一個字典更新另一個字典；

字典元素添加

向字典中添加元素，可以使用如下幾種形式。

第一種，直接添加，即一次性添加鍵值對。

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
my_dict["age"] = 19 # 直接添加
print(my_dict)

用上述方法添加鍵值對，需要注意添加的鍵在原字典中不存在，否則會執行更新操作。

第二種，通過 setdefault() 給字典添加新鍵值對，代碼如下：

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
my_dict.setdefault('age',19)
print(my_dict)

setdefault() 方法添加已存在的鍵時，不執行添加操作，會返回原鍵對應的值，請測試下述代碼。

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
my_dict.setdefault('name',19)
print(my_dict)

獲取字典鍵對應的值

通過鍵獲取值，有如下兩種形式，例如通過指定鍵查找對應值。

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
ret = my_dict['name']
print(ret)

該方法如果指定了一個不存在的鍵，會直接報錯，錯誤信息如下所示。

---------------------------------------------------------------------------
KeyError    Traceback (most recent call last)
<ipython-input-11-3e4eeea728e6> in <module>
      1 my_dict= {'name':'橡皮擦'}
----> 2 ret = my_dict['name1']
      3 print(ret)

KeyError: 'name1'

使用 get() 方法也可以獲取鍵對應的值，使用該方法獲取值的時候，如果鍵不存在，不會報錯，并且返回 None。

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
ret = my_dict.get('name1')
print(ret)

如果不希望結果返回 None，可以設置缺省返回值，即使用 get() 方法的第二個參數。

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
ret = my_dict.get('name1','無該值')
print(ret)

字典元素的修改

字典由于鍵不可被修改，所以只能修改值，下面的兩個方法都可以修改值。 第一種方法在前文已經學習，即使用中括號加鍵進行修改，這里咱們不再重復講解，而為大家介紹 update() 方法，該方法可以通過字典修改原字典。

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
my_dict.update({'name':'大橡皮擦','age':19})
print(my_dict)

使用 update() 方法過程中，你需要注意到，該方法還可以對原字典進行新增操作，即當待添加的字典中存在原字典未包含的鍵時，會執行新增操作。

字典元素的刪除

有 1 個函數和 2 個方法可以實現字典元素的刪除。 第一個函數是 del()，該函數可以直接刪除字典對象，也可以刪除字典中的鍵值對，代碼如下：

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
my_dict.update({'name':'大橡皮擦','age':19})
del(my_dict['age'])

print(my_dict)

使用 pop() 方法刪除，示例代碼如下：

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
my_dict.update({'name':'大橡皮擦','age':19})
ret = my_dict.pop('age')

print(ret)

如果使用 pop() 方法刪除不存在的值，會直接報錯，未防止該現象發生，可以使用 pop() 方法的第二個參數。

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
my_dict.update({'name':'大橡皮擦','age':19})
ret = my_dict.pop('age1',10010)

print(ret)

使用 popitem() 方法會隨機刪除一個元素，示例代碼如下：

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
my_dict.update({'name':'大橡皮擦','age':19})
ret = my_dict.popitem()

print(ret)

字典的遍歷

使用 keys()，values() 和 items() 可以對字典進行遍歷，其對應關系分別是遍歷所有鍵，遍歷所有值，遍歷所有鍵值。

my_dict= {'name':'橡皮擦'}
my_dict.update({'name':'大橡皮擦','age':19})
print(my_dict.keys())
print(my_dict.values())
print(my_dict.items())

輸出結果如下：

dict_keys(['name', 'age'])
dict_values(['大橡皮擦', 19])
dict_items([('name', '大橡皮擦'), ('age', 19)])

集合學習

首先依舊是掌握集合的定義，集合是一個無序的，可變的，不重復的容器，集合用大括號（{}）標記開始和結束，中間的元素用逗號進行分隔，集合可以容納任意類型的數據，而字典其實是特殊的集合，所以在學習的時候，可以對比字典進行練習。

集合的定義 集合也是使用大括號（{}）定義的，但不能使用一個空大括號，這樣 Python 會認為聲明了一個空字典，如果希望聲明空集合，需要用 set() 函數。

my_set= set()
print(my_set)

聲明包含一個元素的集合。

my_set = {1,}
print(type(my_set))

集合添加元素

使用 add() 方法可以添加元素，示例代碼如下所示：

my_set = set()
my_set.add('橡皮擦')
print(my_set)

使用 update() 可以一次增加一個元素，也可以增加多個元素。

my_set = set()
my_set.update({'橡皮擦',28})
print(my_set)

集合刪除元素

使用 discard()、remove()、pop() 方法可以刪除集合中的元素，示例代碼如下。 使用 discard() 可以刪除指定元素，若元素不存在，不報錯（很重要）

my_set = set()
my_set.update({'橡皮擦',28,'石家莊','產品經理'})


my_set.discard('石家莊')

print(my_set)

使用 remove() 可以刪除指定元素，若元素不存在，報錯（很重要）

my_set = set()
my_set.update({'橡皮擦',28,'石家莊','產品經理'})


my_set.remove('石家莊')

print(my_set)

使用 pop() 可以隨機刪除一個元素，并返回被刪除的元素

統計集合個數，判斷元素是否存在，清空集合

如題所示，該小節存在 3 個知識點，分別是 len()、in 成員運算符、clear()，示例代碼如下。

len() 函數用法

my_set = set()
my_set.update({'橡皮擦',28,'石家莊','產品經理'})

my_set.discard('石家莊')

print(len(my_set))

in 成員運算符用法

my_set = set()
my_set.update({'橡皮擦',28,'石家莊','產品經理'})

ret = '石家莊' in my_set

print(ret)

clear() 方法使用

my_set = set()
my_set.update({'橡皮擦',28,'石家莊','產品經理'})

my_set.clear()

print(my_set)

集合運算

Python 語言中的集合于數學中的集合概念基本一致，所以其包含交并差集的計算，接下來為大家逐一說明。

求并集 union() 方法

A = {1,2,3}
B = {4,5,1}
ret = A.union(B)
print(ret)

還可以使用 | 符號。

A = {1,2,3}
B = {4,5,1}
ret = A | B
print(ret)

求交集 intersection() 方法，也可以使用 intersection_update() 方法 二者的區別是前者返回新集合，后者在原集合上進行更新。

A = {1,2,3}
B = {4,5,1}
ret = A.intersection(B)
print(ret)

對比下述代碼，查看區別。

A = {1,2,3}
B = {4,5,1}
ret = A.intersection_update(B)
print(ret) # 返回None
print(A)

使用符號 & 也可以實現交集操作，同 intersection() 方法。

求差集 difference() 方法 求差異的時候需要注意誰在前誰在后問題，即 A-B 和 B-A 得到的結果是不同的。

A = {1,2,3}
B = {4,5,1}
ret = A.difference(B)
print(ret)

求差異也可以使用符號 - 實現，代碼請自行編寫。