Python——— 字典

   (一)初识字典   

       字典是 键值对 的无序可变序列,字典中的每个元素都是一个 键值对” ,包含: 键对象 值对象 。可以通过 键对象 实现快速获取、 删除、更新对应的“ 值对象
    一个典型的字典的定义方式: a = {'name':'gaoqi', 'age':18, 'job':'programmer'}

        列表中我们通过“下标数字找到对应的对象。字典中通过键对象找到对应的“值对象”。

  • 是任意的不可变数据,比如:整数、浮点数、字符串、元组。 

  •  但列表、字典、集合这些可变对象,不能作为“

  • 不可重复。

  • 可以是任意的数据,并且可重复。

(二)字典的创建

    通过{}dict()来创建字典对象

具体代码:
a ={'name':'baibi','age':18,'job':'programmer'}
b =dict(name='baibi',age=18,job='programmer')
a = dict([("name","baibi"),("age",18)])
c = {}  #空的字典对象
d = dict()  #空的字典对象

通过zip()创建字典对象

具体代码:

k = ['name','age','job']
v = ['baibi',18,'teacher']
d = dict(zip(k,v))
print(d) #{'name': 'baibi', 'age': 18,'job': 'techer'}

通过fromkeys创建值为空的字典

f = dict.fromkeys(['name','age','job'])
print(f)  #结果:{'name': None, 'age':None, 'job': None}

(三)字典元素的访问

通过 [] 获得

若键不存在,则抛出异常
a ={'name':'baibi','age':18,'job':'programmer'}
b = a['name']
print(b)

通过get()方法获得

 优点是:指定键不存在, 返回None ;也可以设定指定键不存在时默认返回的对象。推荐:使用get() 获取 值对象
a ={'name':'baibi','age':18,'job':'programmer'}
b = a.get('name')
c = a.get('gender','不存在')
print(b)
print(c)

列出所有的键值对

a ={'name':'baibi','age':18,'job':'programmer'}
b = a.items()
print(b)  #dict_items([('name', 'baibi'),('age', 18), ('job', 'programmer')])

列出所有的键,列出所有的值

a ={'name':'baibi','age':18,'job':'programmer'}
k = a.keys()
v = a.values()
print(k)  #dict_keys(['name', 'age','job'])
print(v)  #dict_values(['baibi', 18,'programmer'])

len() 键值对的个数

a ={'name':'baibi','age':18,'job':'programmer'}
num = len(a)
print(num)  #3

检测一个是否在字典中

a ={'name':'baibi','age':18,'job':'programmer'}
print("name" in a)  #True

(四)字典元素添加、修改、删除

   给字典新增键值对

如果已经存在,则覆盖旧的键值对; 如果“不存在,则新增键值对”.

a ={'name':'baibi','age':18,'job':'programmer'}
a['address']='毛列街道1号院'
a['age']=16
print(a)
#{'name': 'baibi', 'age': 16, 'job':'programmer', 'address': '毛列街道1号院'}

使用 update()

将新字典中所有键值对全部添加到旧字典对象上。如果 key 有重复,则直接覆盖

a ={'name':'gaoqi','age':18,'job':'programmer'}
b ={'name':'gaoxixi','money':1000,'gender':'男的'}
a.update(b)
print(a)
#{'name': 'gaoxixi', 'age': 18, 'job':'programmer', 'money': 1000, 'gender': '男的'}

字典中元素的删除

      可以使用 del() 方法;或者 clear() 删除所有键值 对; pop() 删除指定键值对,并返回对应的值对象”。

a ={'name':'baibi','age':18,'job':'programmer'}
del(a['name'])
print(a)       #{'age': 18, 'job':'programmer'}
age = a.pop('age')
print(age)     #18

popitem()

        随机删除和返回该键值对。字典是 无序可变序列 , 因此没有第一个元素、最后一个元素的概念; popitem 弹出随机的项,因为字典并没有" 最后的元素 " 或者其他有关顺序的概念。若想一个接一个地移除并处理项,这个方法就非常有效(因为不用 首先获取键的列表).
具体代码:
a ={'name':'gaoqi','age':18,'job':'programmer'}
r1 = a.popitem()
r2 = a.popitem()
r3 = a.popitem()
print(a)    #{}

(五)序列解包

       序列解包可以用于元组、列表、字典。序列解包可以让我们方便的对多个变量赋值。
序列解包用于字典时,默认是对 进行操作; 如果需要对键值对操作,则需要使用items() ;如果需要对 进行操作,则需要使用 values();
s = {'name':'baibi','age':18,'job':'teacher'}
name,age,job=s #默认对键进行操作
print(name)    #name
name,age,job=s.items() #对键值对进行操作
print(name)    #('name', 'baibi')
name,age,job=s.values() #对值进行操作
print(name)    #baibi
 

(六)表格数据使用字典和列表存储和访问

姓名 年龄 薪资 城市
赵高 18 30000 北京
王安 19 20000 上海
 
r1 = {"name":"赵高","age":18,"salary":30000,"city":"北京"}
r2 = {"name":"王安","age":19,"salary":20000,"city":"上海"}
tb = [r1,r2]
#获得第二行的人的薪资
print(tb[1].get("salary"))
#打印表中所有的的薪资
for i in range(len(tb)): # i -->0,1,2
    print(tb[i].get("salary"))
#打印表的所有数据
for i in range(len(tb)):
    print(tb[i].get("name"),tb[i].get("age"),tb[i].get("salary"),tb[i].get("city"))

(七)字典核心底层原理

        字典对象的核心是散列表。散列表是一个稀疏数组(总是有空白元 素的数组),数组的每个单元叫做 bucket 。每个 bucket 有两部分:一 个是键对象的引用,一个是值对象的引用。
        由于,所有 bucket 结构和大小一致,我们可以通过偏移量来读取指定 bucket
将一个键值对放进字典的底层过程
a = {}
a [ "name" ]= "libai"
假设字典 a 对象创建完后,数组长度为8:
      我们要把 ”name”=”libai” 这个键值对放到字典对象 a 中,首先第一 步需要计算键”name” 的散列值。 Python 中可以通过 hash() 来计算。
print(bin(hash("name")))
#-0b100001100010000110000100011111010111110010110100010111111111101
       由于数组长度为 8 ,我们可以拿计算出的散列值的最右边 3 位数字作为偏移量,即“101” ,十进制是数字 5 。我们查看偏移量 5 ,对应的bucket是否为空。如果为空,则将键值对放进去。如果不为空,则依次取右边3 位作为偏移量,即 “100” ,十进制是数字 4 。再查看偏移量为4 bucket 是否为空。直到找到为空的 bucket 将键值对放进去。流程图如下:

 

扩容
python 会根据散列表的拥挤程度扩容。 扩容 指的是 : 创造更大的数组,将原有内容拷贝到新数组
中。 接近2/3时,数组就会扩容。
根据键查找 键值对 的底层过程
    一个键值对是如何存储到数组中的,根据键对象取到值对象,理解起来就简单了。
用法总结 1
字典在内存中开销巨大,典型的空间换时间。
2
键查询速度很快
3
往字典里面添加新键值对可能导致扩容,导致散列表中键的次序变化。因此,不要在遍历字典的同时进行字典的修改.
4
键必须可散列
1
数字、字符串、元组,都是可散列的
2
自定义对象需要支持下面三点
1 支持 hash() 函数
2 支持通过 __eq__() 方法检测相等性
3 a==b 为真,则 hash(a)==hash(b) 也为真

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