6.1 字典
字典（dictionary）和列表类似，也是可变序列，不过与列表不同，它是无序的可变序列，保存的内容是以“键-值对”的形式存放的。这类似于《新华字典》，它可以把拼音和汉字关联起来。通过音节表可以快速找到想要的汉字。其中，《新华字典》里的音节表相当于键（key），而对应的汉字相当于值（value）。键是唯一的，而值可以有多个。字典在定义一个包含多个命名字段的对象时，很有用。
说明
Python中的字典相当于Java或者C++中的Map对象。
字典的主要特征如下。
通过键而不是通过索引来读取
字典有时也称为关联数组或者散列表（hash）。它是通过键将一系列的值联系起来的，这样就可以通过键从字典中获取指定项，但不能通过索引来获取。
字典是任意对象的无序集合
字典是无序的，各项是从左到右随机排序的，即保存在字典中的项没有特定的顺序。这样可以提高查找顺序。
字典是可变的，并且可以任意嵌套
字典可以在原处增长或者缩短（无须生成一份拷贝），并且它支持任意深度的嵌套（即它的值可以是列表或者其他的字典）。
字典中的键必须唯一
不允许同一个键出现两次，如果出现两次，则后一个值会被记住。
字典中的键必须不可变
字典中的键是不可变的，所以可以使用数字、字符串或者元组，但不能使用列表。
6.1.1 字典的创建和删除
定义字典时，每个元素都包含两个部分——“键”和“值”，并且在“键”和“值”之间使用冒号分隔，相邻两个元素使用逗号分隔，所有元素放在一个大括号“{}”中。语法格式如下：
dictionary = {'key1':'value1', 'key2':'value2', ..., 'keyn':'valuen',}
参数说明如下：
dictionary：表示字典名称；
key1, key2, ..., keyn：表示元素的键，必须是唯一的，并且不可变，例如可以是字符串、数字或者元组；
value1, value2, ..., valuen：表示元素的值，可以是任何数据类型，不是必须唯一。
例如，创建一个保存通讯录信息的字典，可以使用下面的代码。
01 dictionary = {'qq':'84978981','明日科技':'84978982','无语':'0431-84978981'}
02 print(dictionary)
执行结果如下：
{'qq': '84978981', '明日科技': '84978982', '无语': '0431-84978981'}
同列表和元组一样，也可以创建空字典。在Python中，可以使用下面两种方法创建空字典。
dictionary = {}
或者
dictionary = dict()
Python的dict()方法除了可以创建一个空字典外，还可以通过已有数据快速创建字典。主要表现为以下两种形式。
1．通过映射函数创建字典
语法如下：
dictionary = dict(zip(list1,list2))
参数说明如下：
dictionary：表示字典名称。
zip()函数：用于将多个列表或元组对应位置的元素组合为元组，并返回包含这些内容的zip对象。如果想得到元组，可以将zip对象使用tuple()函数转换为元组；如果想得到列表，则可以使用list()函数将其转换为列表。
说明
在Python 2.x中，zip()函数返回的内容为包含元组的列表。
list1：表示一个列表，用于指定要生成字典的键。
list2：表示一个列表，用于指定要生成字典的值。如果list1和list2的长度不同，则与最短的列表长度相同。
场景模拟：某大学的寝室里住着4位清秀可人的美女，她们的名字保存在一个列表中，另外，她们每个人的星座对应着保存在另一个列表中。
【例6.1】 根据名字和星座创建一个字典。（实例位置：资源包\TM\sl\06\01）
在IDLE中创建一个名称为sign_create.py的文件，然后在该文件中定义两个包括4个元素的列表，再应用dict()函数和zip()函数将前两个列表转换为对应的字典，并且输出该字典，代码如下：
运行代码后，将显示如图6.1所示的结果。
图6.1 创建字典
2．通过给定的“键-值对”创建字典
语法如下：
dictionary = dict(key1=value1,key2=value2,...,keyn=valuen)
参数说明如下：
dictionary：表示字典名称；
key1, key2, ..., keyn：表示元素的键，必须是唯一的，并且不可变，例如可以是字符串、数字或者元组；
value1, value2, ..., valuen：表示元素的值，可以是任何数据类型，不是必须唯一。
例如，将实例6.1中的名字和星座通过“键-值对”的形式创建一个字典，可以使用下面的代码。
01 dictionary =dict(绮梦 = '水瓶座', 冷伊一 = '射手座', 香凝 = '双鱼座', 黛兰 = '双子座') 02 print(dictionary)
在Python中，还可以使用dict对象的fromkeys()方法创建值为空的字典，语法如下：
dictionary = dict.fromkeys(list1)
参数说明如下：
dictionary：表示字典名称；
list1：作为字典的键的列表。
例如，创建一个只包括名字的字典，可以使用下面的代码。
执行结果如下。
{'绮梦': None, '冷伊一': None, '香凝': None, '黛兰': None}
另外，还可以通过已经存在的元组和列表创建字典。例如，创建一个保存名字的元组和保存星座的列表，通过它们创建一个字典，可以使用下面的代码。
执行结果如下：
{('绮梦', '冷伊一', '香凝', '黛兰'): ['水瓶座', '射手座', '双鱼座', '双子座']}
如果将作为键的元组修改为列表，再创建一个字典，代码如下：
执行结果如图6.2所示。
图6.2 将列表作为字典的键产生的异常
同列表和元组一样，不再需要的字典也可以使用del命令删除。例如，通过下面的代码即可将已经定义的字典删除。
del dictionary
另外，如果只是想删除字典的全部元素，可以使用字典对象的clear()方法。执行clear()方法后，原字典将变为空字典。例如，下面的代码将清除字典的全部元素。
dictionary.clear()
除了上面介绍的方法可以删除字典元素，还可以使用字典对象的pop()删除并返回指定“键”的元素，以及使用字典对象的popitem()方法删除并返回字典中的一个元素。
6.1.2 访问字典
在Python中，如果想将字典的内容输出也比较简单，可以直接使用print()函数。例如，要想打印实例6.1中定义的dictionary字典，则可以使用下面的代码。
print(dictionary)
执行结果如下：
{'绮梦': '水瓶座', '冷伊一': '射手座', '香凝': '双鱼座', '黛兰': '双子座'}
但是，在使用字典时，很少直接输出它的内容。一般需要根据指定的键得到相应的结果。在Python中，访问字典的元素可以通过下标的方式实现，与列表和元组不同，这里的下标不是索引号，而是键。例如，想要获取“冷伊一”的星座，可以使用下面的代码。
print(dictionary['冷伊一'])
执行结果如下：
射手座
在使用该方法获取指定键的值时，如果指定的键不存在，将抛出如图6.3所示的异常。
图6.3 获取指定键不存在时抛出异常
在实际开发中，很可能我们不知道当前存在什么键，所以需要避免该异常的产生。具体的解决方法是使用if语句对不存在的情况进行处理，即给一个默认值。例如，可以将上面的代码修改为以下内容。
print("冷伊的星座是：",dictionary['冷伊'] if '冷伊' in dictionary else '我的字典里没有此人')
当“冷伊”不存在时，将显示以下内容。
冷伊的星座是：我的字典里没有此人
另外，Python中推荐的方法是使用字典对象的get()方法获取指定键的值。其语法格式如下：
dictionary.get(key[,default])
其中，dictionary为字典对象，即要从中获取值的字典；key为指定的键；default为可选项，用于当指定的键不存在时，返回一个默认值，如果省略，则返回None。
例如，通过get()方法获取“冷伊一”的星座，可以使用下面的代码。
print("冷伊一的星座是：",dictionary.get('冷伊一'))
执行结果如下。
冷伊一的星座是： 射手座
说明
为了解决在获取指定键的值时，因不存在该键而导致抛出异常，可以为get()方法设置默认值，这样当指定的键不存在时，得到结果就是指定的默认值。例如，将上面的代码修改为以下内容。
print("冷伊的星座是：",dictionary.get('冷伊','我的字典里没有此人'))
将得到以下结果。
冷伊的星座是：我的字典里没有此人
场景模拟：仍然是某大学寝室里的4位美女，这次将她们的名字和星座保存在一个字典里，然后再定义一个保存各个星座性格特点的字典，根据这两个字典取出某位美女的性格特点。
【例6.2】 根据星座测试性格特点。（实例位置：资源包\TM\sl\06\02）
在IDLE中创建一个名称为sign_get.py的文件，然后在该文件中创建两个字典，一个保存名字和星座，另一个保存星座和性格特点，最后从这两个字典中取出相应的信息组合出想要的结果，并输出，代码如下：
运行代码后，将显示如图6.4所示的结果。
图6.4 输出某人的星座和性格特点
6.1.3 遍历字典
字典是以“键-值对”的形式存储数据的，所以就可能需要对这些“键-值对”进行获取。Python提供了遍历字典的方法，通过遍历可以获取字典中的全部“键-值对”。
使用字典对象的items()方法可以获取字典的“键-值对”列表。其语法格式如下：
dictionary.items()
其中，dictionary为字典对象；返回值为可遍历的“键-值对”元组列表。想要获取到具体的“键-值对”，可以通过for循环遍历该元组列表。
例如，定义一个字典，然后通过items()方法获取“键-值对”的元组列表，并输出全部“键-值对”，代码如下：
01 dictionary = {'qq':'84978981','明日科技':'84978982','无语':'0431-84978981'}
02 for item in dictionary.items():
03 print(item)
执行结果如下：
('qq', '84978981')
('明日科技', '84978982')
('无语', '0431-84978981')
上面的示例得到的是元组中的各个元素，如果想要获取到具体的每个键和值，可以使用下面的代码进行遍历。
01 dictionary = {'qq':'4006751066','明日科技':'0431-84978982','无语':'0431-84978981'}
02 for key,value in dictionary.items():
03 print(key,"的联系电话是",value)
执行结果如下：
qq的联系电话是 4006751066
明日科技 的联系电话是 0431-84978982
无语 的联系电话是 0431-84978981
说明
在Python中，字典对象还提供了values()和keys()方法，用于返回字典的“值”和“键”列表，它们的使用方法同items()方法类似，也需要通过for循环遍历该字典列表，获取对应的值和键。
6.1.4 添加、修改和删除字典元素
由于字典是可变序列，所以可以随时在其中添加“键-值对”，这和列表类似。向字典中添加元素的语法格式如下：
dictionary[key] = value
参数说明如下：
dictionary：表示字典名称；
key：表示要添加元素的键，必须是唯一的，并且不可变，例如可以是字符串、数字或者元组；
value：表示元素的值，可以是任何数据类型，不是必须唯一。
例如，还是以之前的保存4位美女星座的场景为例，在创建的字典中添加一个元素，并显示添加后的字典，代码如下：
01 dictionary =dict((('绮梦', '水瓶座'),('冷伊一','射手座'), ('香凝','双鱼座'), ('黛兰','双子座')))
02 dictionary["碧琦"] = "巨蟹座" # 添加一个元素
03 print(dictionary)
执行结果如下：
{'绮梦': '水瓶座', '冷伊一': '射手座', '香凝': '双鱼座', '黛兰': '双子座', '碧琦': '巨蟹座'}
从上面的结果中，可以看出又添加了一个键为“碧琦”的元素。
由于在字典中，“键”必须是唯一的，所以如果新添加元素的“键”与已经存在的“键”重复，那么将使用新的“值”替换原来该“键”的值，这也相当于修改字典的元素。例如，再添加一个“键”为“香凝”的元素，这次设置她为“天蝎座”。可以使用下面的代码。
01 dictionary =dict((('绮梦', '水瓶座'),('冷伊一','射手座'), ('香凝','双鱼座'), ('黛兰','双子座')))
02 dictionary["香凝"] = "天蝎座" # 添加一个元素，当元素存在时，则相当于修改功能
03 print(dictionary)
执行结果如下：
{'绮梦': '水瓶座', '冷伊一': '射手座', '香凝': '天蝎座', '黛兰': '双子座'}
从上面的结果可以看出，并没有添加一个新的“键”为“香凝”的元素，而是直接对“香凝”进行了修改。
当字典中的某个元素不需要时，可以使用del命令将其删除。例如，要删除字典dictionary的键为“香凝”的元素，可以使用下面的代码。
01 dictionary =dict((('绮梦', '水瓶座'),('冷伊一','射手座'), ('香凝','双鱼座'), ('黛兰','双子座')))
02 del dictionary["香凝"] # 删除一个元素
03 print(dictionary)
执行结果如下：
{'绮梦': '水瓶座', '冷伊一': '射手座', '黛兰': '双子座'}
从上面的执行结果中可以看到，在字典dictionary中只剩下3个元素了。
注意
当删除一个不存在的键时，将抛出如图6.5所示的异常。
图6.5 删除一个不存在的键时将抛出的异常
因此，需要将上面的代码修改为以下内容，从而防止删除不存在的元素时抛出异常。
6.1.5 字典推导式
使用字典推导式可以快速生成一个字典，它的表现形式和列表推导式类似。例如，我们可以使用下面的代码生成一个包含4个随机数的字典，其中字典的键使用数字表示。
执行结果如下：
生成的字典为： {1: 21, 2: 85, 3: 11, 4: 65}
另外，使用字典推导式也可根据列表生成字典。例如，可以将实例6.2修改为通过字典推导式生成字典。
【例6.3】 根据名字和星座创建一个字典（副本）。（实例位置：资源包\TM\sl\06\03）
在IDLE中创建一个名称为sign_create.py的文件，然后在该文件中定义两个包括4个元素的列表，再应用dict()函数和zip()函数将两个列表转换为对应的字典，并且输出该字典，代码如下：
运行代码后，将显示如图6.6所示的结果。
图6.6 采用字典推导式创建字典