Python dict(字典) - 码农教程

Python dict即字典，是一种非常有用的数据结构，相当于其他语言的Map，这种数据结构采用键值对(key-value)形式存储，具有非常快的查询速度，即使在数据量十分庞大的情况下也依然如此。

Python dict 形式：每一个元素都是键值对key:value,以”:”分割，元素之间以”,”作为分隔符，最后一个元素的”,”可以省略。 dict = {'Steve': 100, 'Johnson': 99, 'Peter': 90}

示例：

特性(博客最后将从实现方式来说明为什么是这样)：

键必须是唯一的，但值不必。
键和值可以是任何数据类型，键必须是不可变的，如字符串、数字或者不包含可变元素的tuple，不能用list等可变元素。
不允许一个键出现两次或多次，如果同一个键被赋值多次则最后一次赋的值将会被记
具有非常快的查询速度

Python dict基本操作

>>> dict = {'Name': 'Steve', 'Height': '170cm', 'weight': '63kg'}
>>> dict['Name'] #按键访问
Steve
>>>dict['Nation'] #访问不存在的元素会报错
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'Nation'
>>> dict['Weight'] = '65kg'
>>> dict['Weight']
'65kg'
>>> del dict['Name'] #删除键Name 其值也会被一并删除
>>> dict.clear() #清空字典 还可以访问结果为{}
>>> del dict #删除字典 不能访问 因为执行该操作后字典不复存在

字典内置函数&方法

Python内置了以下操作字典的函数

函数	描述
len(dict)	计算字典元素个数，即键的总数。
str(dict)	输出字典，以可打印的字符串表示。示例'dict = {'Name': 'Steve', 'Height': '170cm', 'weight': '63kg'}'。
type(variable)	返回输入的变量类型，如果变量是字典就返回<class 'dict'>。

Python dict 提供了以下方法：

方法	说明
radiansdict.clear()	删除字典内所有元素
radiansdict.copy()	返回一个字典的浅复制
radiansdict.fromkeys(seq[,value])	创建一个新字典，以序列seq中元素做字典的键，val为字典所有键对应的初始值
radiansdict.get(key, default=None)	返回指定键的值，如果值不在字典中返回default值
key in dict	如果键在字典dict里返回true，否则返回false
radiansdict.items()	以列表返回可遍历的(键, 值) 元组数组
radiansdict.keys()	以列表形式返回一个字典所有的键
radiansdict.setdefault(key, default=None)	和get()类似, 但如果键不存在于字典中，将会添加键并将值设为default
radiansdict.update(dict2)	把字典dict2的键/值对更新到dict里
radiansdict.values()	以列表返回字典中的所有值
pop(key[,default])	删除字典给定键 key 所对应的值，返回值为被删除的值。key值必须给出。否则，返回default值。
popitem()	随机返回并删除字典中的一对键和值(一般删除末尾对)。

每个方法的详情，可以点开这里然后点每个方法的超链接： http://www.runoob.com/python3/python3-dictionary.html

从dict的实现方式来说明dict的特性

Python中的dict也即Java/C++/C#中的Map，其键值对的映射关系是通过哈希算法来实现的。哈希算法是一种计算式查找法，其基本思想是在关键字k和存储位置p之间建立一个对应关系H，使得p = H(K)。因此存储的时候先对k使用方法H(可以有多种方法这里不做详细介绍)计算出存储地址p，而需要访问的时候再根据对k做H运算以求得p。由于地址是通过约定好的方法H得出的，所以存储效率跟数据量没有关系，存取速度只跟H方法的复杂程度有关。

基于以上原因:

dict的键唯一：因为每一个键都只对应一个地址，相同的键经由H方法计算出的地址一定相同。
键必须是不可变的：键如果可变，则经由H方法计算出的地址也是可变，这样就导致键值对这种存储形式完全混乱。

也是基于以上原因，dict内部存放的顺序和key-value对放入的顺序是无关的，因为地址映射关系是由H得到的。而数组对放入元素的顺序是有关的，因为第一个元素被放在下标为0的地址，之后的每个元素的地址都会递增等同于元素类型长度的地址长度。如一维数组地址的计算方法：Loc(a[n]) = Loc(a[0]) + (n-1) * size

和list想比，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。

dict是典型的以空间换时间的数据结构，这样的例子还有很多。

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。

上面的说明是基于数据结构来说明的，如果你没有相关知识理解起来可能有困难，你不妨看一下这篇教程： https://www.liaoxuefeng.com/wiki/0014316089557264a6b348958f449949df42a6d3a2e542c000/00143167793538255adf33371774853a0ef943280573f4d000