第四章： 字典-当索引不好用时

在本章，将学到通过名字来引用值的数据结构。这种类型的数据结构成为映射（mapping）。

字典是python中唯一内建的映射类型。

字典中的值并没有特殊的顺序，但都是存储在一个特定的键（key）下。键可以是数字、字符串甚至是元祖。

字典的使用

某些情况下，字典比列表更加适用，比如：

• 标示一个棋盘的状态，每个键都是由坐标组成的元祖；

• 存储文件修改时间，用文件名作为键；

• 数字电话/地址簿

>>>010
8

这并不是10，因为，八进制数字均是以0为开头的。
教训就是：电话号码（以及其他可能以0开头的数字）应该表示为数字字符串，而不是整数。

创建和使用字典

字典由多个键与其对应的值构成的键-值对组成（我们也把键-值对称为项）。

**注：字典中的键是唯一的（其他类型的映射也是如此），而值并不是唯一。

>>>a={'a':1,'b':2,'a':3}
>>>a
{'a':3,'b':2}

dict函数

可以用dict函数（dict函数不是真正的函数，它是个类型，就像list，tuple，str一样）。通过其他映射（比如其他字典）或者（键，值）对的序列建立字典。

>>>items=[('name','Michael'),('age',42)]
>>>d=dict(items)
>>>d
{'age':42,'name':'Michael'}

dict函数也可以通过关键字参数来创建字典。

>>>d = dict(name='Micahel',age=42)
>>>d
{age:42,'name':'Michael'}

基本字典操作

字典的基本行为在很多方面与序列（sequence）类似：

• len(d)返回d中项（键-值对）的数量；

• d[k]返回关联到键k上的值；

• del d[k]删除键为k的项

• k in d检查d中是否含有键为k的项

尽管字典和列表有很多特性相同，但也有下面的一些重要区别：

• 键类型：字典的键不一定是整型数据（但也可以是），键可以是任意的不可变类型，比如浮点型（实型）、字符串或者元祖。

• 自动添加：即使键起初在字典中不存在，也可以为他赋值，这样字典就会建立新的项。而（在不使用append方法或者其他类似操作的情况下）不能将值关联到列表范围之外的索引上。

• 成员资格：表达式k in d(d为字典）查找的是键，而不是值。表达式v in L (L为列表）则用来查找值，而不是索引。

第一点——键可以是任意不可变类型——是字典最强大的地方。

>>>x=[]
>>>x[42]='michael'
---------------------------------------------------------------------------
IndexError                                Traceback (most recent call last)
<ipython-input-6-a517a7857c71> in <module>()
      1 x=[]
----> 2 x[42]='michael'
 
IndexError: list assignment index out of range
>>>x={}
>>>x[42]='Michael'
>>>x
{42:'Michael'}

字典的格式化字符串

在每个转换说明符（conversion specifier)中的%字符后面，可以加上键（用圆括号括起来的），后面再跟上其他说明元素。

>>>phonebook={'michael':'123','hh':234}
>>>"michaelis phone number is %(michael)s."%phonebook
'michaelis phone number is 123'

这类字符串格式化在模板系统中非常有用。

字典方法

clear

clear方法清除字典中所有的项。 这个原地操作（类似list.sort），所以无返回值（或者说返回None）。
为什么这个方法有用呢？考虑一下两种情况：
栗子1：

>>>x = {}
>>>y = x
>>>x['key']='value'
>>>y
{'key':'value'}
>>>x = {}
>>>y
{'key':'value'}

栗子2：

>>>x = {}
>>>y = x
>>>x['key']='value'
>>>y
>>>x.clear()
>>>y
{}

其实归根结底，记住clear方法跟sort方法一样，没有返回值。

copy

copy方法返回一个觉有相同键-值对的新字典（这个方法实现的是浅复制（shallow copy),因为值本身就是相同的，而不是副本）。

>>>x={'a':1,'b':[1,2,3]}
>>>y=x.copy()
>>>x['a']=0
>>>print x
{'a': 0, 'b': [1, 2, 3]}
>>>print y
{'a': 1, 'b': [1, 2, 3]}
>>>y['b'].append(4)
>>>print x
{'a': 0, 'b': [1, 2, 3, 4]}
>>>print y
{'a': 1, 'b': [1, 2, 3, 4]}

通过上图的执行顺序可以看出，对于字典中的值，他们是分立的，互相不影响；但是，字典中值是引用型的，他们就会互相影响。从上面的动态图也可以猜想，浅复制并不是完全复制，y并不是完全和x分隔的副本。原始字典中值存在例如列表这样的引用型传递的，那么，y中存储的值就是引用型传递的结果，存储的是和x中引用型值一样。

反正自己这么理解，可以解释通得到的结果。

通过这么理解，写了另外一个栗子：

>>>x={'a':1,'b':[1,2,3]}
>>>y=x.copy()
>>>x['a']=0
>>>print x
{'a': 0, 'b': [1, 2, 3]}
>>>print y
{'a': 1, 'b': [1, 2, 3]}
>>>y['b']=['m','n']
>>>print x
{'a': 0, 'b': [1, 2, 3, 4]}
>>>print y
{'a': 1, 'b': ['m','n']}

避免出现这样问题的一种方法就是深复制（deep copy），复制其包含的所有值。可以使用copy模板的deepcopy函数来完成。就不举例了。

浅复制参考文档：

• 深入Python(4):深拷贝和浅拷贝

• 官方：copy — Shallow and deep copy operations

fromkeys

fromkeys方法使用给定的键建立新的字典，每个键都对应一个默认的值None。

>>>{}.fromkeys(['name','age'])
{'age':None,'name':None}

此外，还可以直接在dict上面调用该方法，前面讲过，dict是所有字典的类型。

>>>dict.fromkeys(['name','age'])
{'age':None,'name':None}

如果不想使用None作为默认值，也可以自己提供默认值。

>>>dict.fromkeys(['name','age'],'(unknown)')
{'age': '(unknown)', 'name': '(unknown)'}

get

get方法是个更宽松的访问字典项的方法。一般说来，如果试图访问字典中不存在的项时会出错：

>>>d = {}
>>>print d['name']
---------------------------------------------------------------------------
KeyError                                  Traceback (most recent call last)
<ipython-input-11-4f402a46f272> in <module>()
      1 d={}
----> 2 print d['name']
 
KeyError: 'name'
>>>print d.get('name')    #用get方法就不会
None
>>>d.get('name','N/A')    #还可以自定义默认值
'N/A'

haskey

haskey方法可以检查字典中是否含有特定的键。表达式d.haskey(k)相当于表达式k in d。使用哪个方式取决于个人喜好。python3.0中不包括这个函数。

items和iteritems

items方法将字典所有的项以列表方式返回，列表中的每一项都表示为（键，值）对的形式。

>>>d={'title':'test','name':'michael','age':24}
>>>d.items()
[('age', 24), ('name', 'michael'), ('title', 'test')]

itritems方法的作用大致相同，但是会返回一个迭代器对象而不是列表：

>>>it = d.iteritems()
>>>it
<dictionary-itemiterator at 0x3262ea0>
>>>list(it)
[('age', 24), ('name', 'michael'), ('title', 'test')]

在很多情况下，iteritems方法效果会更加高（尤其是想要迭代结果的情况下）。参考第九章。

keys和iterkeys

keys方法将字典中的键以列表形式返回。iterkeys则返回针对键的迭代器。

pop

pop方法用来获得对应于给定键的值，然后将这个键-值对从字典中移除。

>>>d = {'a':1,'b':2}
>>>d.pop('a')
1
>>>d
{'b':2}

popitem

popitem方法类似于list.pop，后者会弹出列表的最后一个元素。但不同的是，popitem弹出随机的项，因为字典并没有”最后的元素"或者其他有顺序的概念！！！

若想要一个接一个地移除并处理项，这个方法就非常有效了（因为不用首先获取键的列表）。

>>>d = {'a':1,'b':2}
>>>d.popitem()
('a', 1)
>>>d
{'b':2}

setdefault

setfault方法在某种程度上类似于get方法，能够获得给定键相关联的值。不同的地方时，setdefault还能在没有对应键存在的情况下，设定相应的键。

>>>d={}
>>>d.setdefault('name','N/A')    #如果对应键存在，那么久返回键关联的值。默认是可选的。
'N/A'

update

update方法可以利用一个字典项更新另外一个字典。

>>>a={'x':1,'y':2,'z':3}
>>>b={'x':0}
>>>a.update(b)
>>>a
{'x':0,'y':2,'z':3}

如果有相同的键，则会进行覆盖。如果没有相同键，则会添加！

values和itervalus

values方法以列表的形式返回字典中的值（itervalues返回值的迭代器）

本章小结

• 映射：映射可以使用任意不可变对象标识元素。最常用的类型是字符串和元祖。python唯一内建的映射类型是字典。

• 浅复制（shallow copy）和深复制（deepcopy):本来是比较小的知识点，基础教程中也没有深入讲解一下为何是这样的结果，由于没太看明白，查资料，还是有收获的！希望以后能有资料更深入了解一下~

  • 深入Python(4):深拷贝和浅拷贝

  • 官方：copy — Shallow and deep copy operations

  • stackoverflow浅复制问题

元旦节日，教研室人气不高，反倒是感觉挺好~加油~坚持下去！