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Python中的字典

2020-10-03 17:44:52 其他

作者|Ankit Gupta
編譯|VK
來源|Towards Datas Science

在這篇文章中,我將討論字典,這是“Python中的資料結構”系列的第二篇文章,本系列的第一部分是關于串列的,

字典是Python中使用鍵進行索引的重要資料結構,它們是無序的項序列(鍵值對),這意味著順序不被保留,鍵是不可變的,

與串列一樣,字典的值可以保存異構資料,即整數、浮點、字串、NaN、布林值、串列、陣列,甚至嵌套字典,

本文將為你提供一個清晰的理解,并使你能夠熟練地使用Python字典,

本文包括以下主題:

  • 創建字典并添加元素

  • 訪問字典元素

  • 洗掉字典元素

  • 添加/插入新元素

  • 合并/連接字典

  • 修改字典

  • 字典排序

  • 字典生成式

  • 創建字典的其他方法

  • 復制字典

  • 重命名現有鍵

  • 嵌套字典

  • 檢查字典中是否存在鍵


1 創建字典并添加元素

像串列是用方括號([])初始化的,字典是用花括號({})初始化的,當然,空字典的長度是零,

dic_a = {} # 空字典

type(dic_a)
>>> dict

len(dic_a)
>>> 0

字典有兩個特征:鍵和值,每個鍵都有相應的值,鍵和值都可以是string、float、integer、NaN等型別,向字典中添加元素意味著添加鍵值對,字典由一個或多個鍵值對組成,

讓我們在空字典里增加一些元素,下面是一種方法,這里,“A”是鍵,“Apple”是它的值,你可以添加任意多個元素,

# 添加第一個元素
dic_a['A'] = 'Apple'

print (dic_a)
>>> {'A': 'Apple'}

# 添加第二個元素
dic_a['B'] = 'Ball'

print (dic_a)
>>> {'A': 'Apple', 'B': 'Ball'}

注意:Python區分大小寫,“A”和“a”充當兩個不同的鍵,

dic_a['a'] = 'apple'

print (dic_a)
>>> {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'a': 'apple'}
一次初始化字典

如果你發現上面一個接一個添加元素的方法很煩人,那么你也可以通過指定所有鍵值對立即初始化字典,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}
異構字典

到目前為止,你的字典中有字串作為鍵和值,字典也可以存盤混合型別的資料,下面是一個有效的Python字典,

dic_b = {1: 'Ace', 'B': 123, np.nan: 99.9, 'D': np.nan, 'E': np.inf}

但是你應該為鍵使用有意義的名稱,因為它們表示字典的索引,尤其要避免使用float和np.nan作為鍵,

2 訪問字典元素

創建了字典之后,讓我們看看如何訪問它們的元素,

訪問鍵和值

你可以使用函式dict.keys()和dict.values()分別訪問鍵和值,還可以使用items()函式訪問元組形式的鍵和值,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

dic_a.keys()
>>> dict_keys(['A', 'B', 'C'])

dic_a.values()
>>> dict_values(['Apple', 'Ball', 'Cat'])

dic_a.items()
>>> dict_items([('A', 'Apple'), ('B', 'Ball'), ('C', 'Cat')])

或者,也可以使用“for”回圈一次訪問/列印一個,

# 列印鍵
for key in dic_a.keys():
    print (key, end=' ')
>>> A B C

#############################

# 列印值
for key in dic_a.values():
    print (key, end=' ')
>>> Apple Ball Cat

你可以避免兩個“for”回圈,并使用items()訪問鍵和值,“for”回圈將遍歷items()回傳的鍵值對,這里,鍵和值是任意變數名,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

for key, value in dic_a.items():
    print (key, value)
>>> A Apple
    B Ball
    C Cat
訪問單個元素

無法使用數字索引訪問字典項,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}
dic_a[0]
>>> ----> 1 dic_a[0]
    KeyError: 0

你需要使用鍵從字典中訪問相應的值,

# 獲取"Apple"的值
dic_a['A']
>>> 'Apple'

# 獲取"Cat"的值
dic_a['C']
>>> 'Cat'

如果字典中不存在鍵,則會出現錯誤,

dic_a['Z']

>>> KeyError Traceback (most recent call last)
----> 1 dic_a['Z']

KeyError: 'Z'

如果希望在不存在鍵的情況下避免此類鍵錯誤,可以使用get()函式,如果鍵不存在,則回傳None,也可以使用自定義訊息回傳,

print (dic_a.get('Z'))
>>> None

# 自定義回傳訊息
print (dic_a.get('Z', 'Key does not exist'))
>>> Key does not exist
訪問串列中的字典元素
dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

list(dic_a.keys())[0]
>>> 'A'

list(dic_a.keys())[-1]
>>> 'C'

list(dic_a.values())[0]
>>> 'Apple'

list(dic_a.values())[-1]
>>> 'Cat'

3 洗掉字典元素

從字典中洗掉元素意味著一起洗掉一個鍵值對,

使用del

可以使用del關鍵字和要洗掉其值的鍵洗掉字典元素,洗掉是in-place,這意味著洗掉后不需要重新分配字典的值,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

# 洗掉“A”:“Apple”的鍵值對
del dic_a['A']

print (dic_a)
>>> {'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

# 洗掉“C”:“Cat”的鍵值對
del dic_a['C']

print (dic_a)
>>> {'B': 'Ball'}
使用pop()

你還可以使用“pop()”函式洗掉元素,它回傳彈出(洗掉)的值,并修改字典,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

dic_a.pop('A')
>>> 'Apple' 

print (dic_a)
# {'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

在上述兩種方法中,如果要洗掉的鍵不存在于字典中,則會出現KeyError,在“pop()”的情況下,如果鍵不存在,可以指定要顯示的錯誤訊息,

key_to_delete = 'E'
dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

dic_a.pop(key_to_delete, f'Key {key_to_delete} does not exist.')
>>> 'Key E does not exist.'
洗掉多個元素

沒有直接的方法,但是你可以使用一個“for”回圈,如下所示,

to_delete = ['A', 'C']
dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

for key in to_delete:
    del dic_a[key]
    
print (dic_a)
>>> {'B': 'Ball'}

4 添加/插入新元素

你可以向字典中添加一個元素,如下所示,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

dic_a['D'] = 'Dog'

print (dic_a)
>>> {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat', 'D': 'Dog'}

dic_a['E'] = 'Egg'

print (dic_a)
>>> {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat', 'D': 'Dog', 'E': 'Egg'}

如果你正在添加的鍵已經存在,則將覆寫現有值,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

dic_a['A'] = 'Adam' # 鍵“A”已經存在,值為“Apple”

print (dic_a)
>>> {'A': 'Adam', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}
使用update()

還可以使用update()函式通過將該對作為引數傳遞來添加新的鍵值對,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}
dic_a.update({'D': 'Dog'})

print (dic_a)
>>> {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat', 'D': 'Dog'}

函式還允許你同時向現有字典添加多個鍵值對,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}
dic_b = {'D':'Dog', 'E':'Egg'}

dic_a.update(dic_b)

print(dic_a)
>>> {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat', 'D': 'Dog', 'E': 'Egg'}

5 合并/連接字典

可以使用從Python 3.5開始的解包運算子(**)合并兩個或多個字典,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball'}
dic_b = {'C': 'Cat', 'D': 'Dog'}

dic_merged = {**dic_a, **dic_b}

print (dic_merged)
>>> {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat', 'D': 'Dog'}

如果不想創建新字典,但只想將dic_b添加到現有dic_a中,你可以簡單地更新前面所示的第一個字典,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball'}
dic_b = {'C': 'Cat', 'D': 'Dog'}

dic_a.update(dic_b)

print (dic_a)
>>> {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat', 'D': 'Dog'}
在連接時如何處理重復鍵?

Python字典的一個特點是它們不能有重復的鍵,即鍵不能出現兩次,那么,如果連接兩個或多個字典,其中包含一個或多個公共鍵,會發生什么情況,

答案是,最后一個合并字典中的鍵值對(按合并順序)將繼續存在,在下面的示例中,所有三個字典中都存在鍵“A”,因此,最終字典從最后一個合并字典(dic_c)中獲取值,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball'}
dic_b = {'C': 'Cat', 'A': 'Apricot'}
dic_c = {'A': 'Adam', 'E': 'Egg'}

dic_merged = {**dic_a, **dic_b, **dic_c}

print (dic_merged)
>>> {'A': 'Adam', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat', 'E': 'Egg'}
謹慎的話

我剛說字典不能有重復的鍵,嚴格地說,你可以定義一個具有重復鍵的字典,但是,列印時,只能列印最后一個,如下所示的dic_a,只回傳唯一的鍵,對于重復的鍵('A),只回傳最后一個值,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'A': 'Apricot', 'A': 'Assault'}

print (dic_a)
>>> {'A': 'Assault', 'B': 'Ball'}
Python 3.9中的更簡單方法+

從Python 3.9開始,你可以使用|運算子連接兩個或多個字典,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball'}
dic_b = {'C': 'Cat', 'D': 'Dog'}

dic_c = dic_a | dic_b
>>> {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat', 'D': 'Dog'}

# 連接兩個以上的字典
dic_d = dic_a | dic_b | dic_c

6 修改字典

如果要將“A”的值從“Apple”更改為“Apricot”,可以使用一個簡單的賦值,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

dic_a['A'] = 'Apricot'

print (dic_a)
>>> {'A': 'Apricot', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat', 'D': 'Dog'}

7 字典排序

字典中不維護順序,字典中不維護順序,你可以使用鍵或使用sorted()函式的值對字典進行排序,

按鍵排序

如果鍵是字串,它們將按字母順序排序,在字典中,我們有兩個主要元素:鍵和值,因此,在對鍵進行排序時,我們使用第一個元素,即鍵,因此,lambda函式中使用的索引是“[0]”,關于lambda函式的更多資訊,可以閱讀這篇文章,

dic_a = {'B': 100, 'C': 10, 'D': 90, 'A': 40}

sorted(dic_a.items(), key=lambda x: x[0])
>>> [('A', 40), ('B', 100), ('C', 10), ('D', 90)]

排序不是in-place,如下所示,如果現在列印字典,它將保持無序,與最初初始化時一樣,你必須在分類后重新賦值,

# 如果你把這個字典列印出來,它還是沒有順序
print (dic_a)
>>> {'B': 100, 'C': 10, 'D': 90, 'A': 40}

如果要按逆序排序,請指定關鍵字reverse=True,

sorted(dic_a.items(), key=lambda x: x[0], reverse=True)
>>> [('D', 90), ('C', 10), ('B', 100), ('A', 40)]
按值排序

要根據字典的值對字典進行排序,需要在lambda函式中使用索引“[1]”,

dic_a = {'B': 100, 'C': 10, 'D': 90, 'A': 40}

sorted(dic_a.items(), key=lambda x: x[1])
>>> [('C', 10), ('A', 40), ('D', 90), ('B', 100)]

8 字典生成式

它是動態創建字典的一種非常有用的方法,也是動態創建字典的一種非常有用的方法,假設你要創建一個字典,其中鍵是一個整數,值是它的平方,字典生成式如下所示,

dic_c = {i: i**2 for i in range(5)}

print (dic_c)
>>> {0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}

如果你希望你的鍵是字串,可以使用'f-strings',

dic_c = {f'{i}': i**2 for i in range(5)}

print (dic_c)
>>> {'0': 0, '1': 1, '2': 4, '3': 9, '4': 16}

9 創建字典的其他方法

從串列創建字典

假設你有兩個串列,你想用它們創建一個字典,最簡單的方法是使用dict()建構式,

names = ['Sam', 'Adam', 'Tom', 'Harry']
marks = [90, 85, 55, 70]

dic_grades = dict(zip(names, marks))

print (dic_grades)
>>> {'Sam': 90, 'Adam': 85, 'Tom': 55, 'Harry': 70}

你還可以將這兩個串列壓縮在一起,并使用前面所示的字典生成式創建字典,

dic_grades = {k:v for k, v in zip(names, marks)}

print (dic_grades)
>>> {'Sam': 90, 'Adam': 85, 'Tom': 55, 'Harry': 70}
傳遞鍵值對

你還可以將用逗號分隔的鍵值對串列傳遞給dict()構造,它將回傳一個字典,

dic_a = dict([('A', 'Apple'), ('B', 'Ball'), ('C', 'Cat')])

print (dic_a)
>>> {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

如果你的鍵是字串,你甚至可以使用更簡單的初始化,只使用變數作為鍵,

dic_a = dict(A='Apple', B='Ball', C='Cat')

print (dic_a)
>>> {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

10 復制字典

我將用一個簡單的例子來解釋這一點,字典的復制機制涉及到更多的微妙之處,我建議讀者參考這篇Stack Overflow的問題以獲得詳細的解釋:https://stackoverflow.com/q/3975376/4932316

參考賦值

當你只需將現有字典(父字典)重新指派給新字典時,兩者都指向同一個物件(“參考賦值”),

考慮下面的例子,你將dic_a重新分配給dic_b,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

dic_b = dic_a # 簡單重新分配

現在,如果你修改dic_b(例如添加一個新元素),你會注意到該更改也會反映在dic_a中,

dic_b['D'] = 'Dog'

print (dic_b)
>>> {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat', 'D': 'Dog'}

print (dic_a)
>>> {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat', 'D': 'Dog'}
淺拷貝

使用copy()函式創建一個淺拷貝,在淺拷貝中,這兩個字典充當兩個獨立的物件,它們的內容仍然共享相同的參考,如果在新字典(淺表副本)中添加新的鍵值對,它將不會顯示在父字典中,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}
dic_b = dic_a.copy()

dic_b['D'] = 'Dog'

# New,淺拷貝,有新的鍵值對
print (dic_b)
>>> {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat', 'D': 'Dog'}

# 父字典沒有新的鍵值對
print (dic_a)
>>> {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

現在,父字典(“dic_a”)中的內容是否會更改取決于值的型別,例如,在下面,內容是不可變的簡單字串,因此,更改給定鍵(在本例中為a)的“dic_b”中的值不會更改“dic_a”中鍵“a”的值,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}
dic_b = dic_a.copy()

# 在淺拷貝中將現有鍵替換為新值
dic_b['A'] = 'Adam'

print (dic_b)
>>> {'A': 'Adam', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

# 字串是不可變的,所以'Apple'在dic_a中不會變成'Adam'
print (dic_a)
>>> {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

但是,如果“dic_A”中鍵“A”的值是一個串列,那么在“dic_b”中更改其值將反映“dic_A”(父字典)中的更改,因為串列是可變的,

dic_a = {'A': ['Apple'], 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

# 淺拷貝
dic_b = dic_a.copy()

dic_b['A'][0] = 'Adam'

print (dic_b)
>>> {'A': ['Adam'], 'B': 'Ball', 'C': 'Coal'}

# 串列是可變的,因此更改也會反映在dic_a中
print (dic_a)
>>> {'A': ['Adam'], 'B': 'Ball', 'C': 'Cat'}

11 重命名現有鍵

假設你想將鍵“Adam”替換為“Alex”,你可以使用pop函式,因為它洗掉傳遞的鍵(這里是Adam)并回傳洗掉的值(這里是85),所以你一槍打死兩只鳥,

使用回傳的(已洗掉)值將該值分配給新鍵(這里是Alex),可能還有更復雜的情況,其中的鍵是元組,這種情況不在本文的討論范圍之內,

dic_a = {'Sam': 90, 'Adam': 85, 'Tom': 55, 'Harry': 70}

dic_a['Alex'] = dic_a.pop('Adam')

print (dic_a)
>>> {'Sam': 90, 'Tom': 55, 'Harry': 70, 'Alex': 85}

12 嵌套字典

嵌套字典在一個字典中有一個或多個字典,下面是具有兩層嵌套的嵌套字典的最簡單示例,這里,外部字典(第1層)只有一個鍵值對,但是,現在值本身就是一個字典,

dic_a = {'A': {'B': 'Ball'}}

dic_a['A']
>>> {'B': 'Ball'}

type(dic_a['A'])
>>> dict

如果你想進一步訪問內部字典(第2層)的鍵值對,現在需要使用dic_a['a']作為字典,

dic_a['A']['B']
>>> 'Ball'
三層字典

讓我們添加一個嵌套字典的附加層,現在,dic_a['a']本身是一個嵌套字典,與上面最簡單的嵌套字典不同,

dic_a = {'A': {'B': {'C': 'Cat'}}}

# 第1層
dic_a['A']
>>> {'B': {'C': 'Cat'}}

# 第2層
dic_a['A']['B']
>>> {'C': 'Cat'}

# 第3層
dic_a['A']['B']['C']
>>> 'Cat'

13 檢查字典中是否存在鍵

你可以使用in運算子查找字典中是否存在特定鍵,

dic_a = {'A': 'Apple', 'B': 'Ball', 'C': 'Cat', 'D': 'Dog'}

'A' in dic_a
# True

'E' in dic_a
# False

在上面的代碼中,你不需要使用“in dic_a.keys( )”,因為“in dic_a”已經在鍵中查找了,

原文鏈接:https://towardsdatascience.com/dictionaries-in-python-84b05bb95629

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    uj5u.com 2023-04-20 08:48:24 more
  • web3 產品介紹:metamask 錢包 使用最多的瀏覽器插件錢包

    Metamask錢包是一種基于區塊鏈技術的數字貨幣錢包,它允許用戶在安全、便捷的環境下管理自己的加密資產。Metamask錢包是以太坊生態系統中最流行的錢包之一,它具有易于使用、安全性高和功能強大等優點。 本文將詳細介紹Metamask錢包的功能和使用方法。 一、 Metamask錢包的功能 數字資 ......

    uj5u.com 2023-04-20 08:47:46 more
  • vulnhub_Earth

    前言 靶機地址->>>vulnhub_Earth 攻擊機ip:192.168.20.121 靶機ip:192.168.20.122 參考文章 https://www.cnblogs.com/Jing-X/archive/2022/04/03/16097695.html https://www.cnb ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:46:20 more
  • 從4k到42k,軟體測驗工程師的漲薪史,給我看哭了

    清明節一過,盲猜大家已經無心上班,在數著日子準備過五一,但一想到銀行卡里的余額……瞬間心情就不美麗了。最近,2023年高校畢業生就業調查顯示,本科畢業月平均起薪為5825元。調查一出,便有很多同學表示自己又被平均了。看著這一資料,不免讓人想到前不久中國青年報的一項調查:近六成大學生認為畢業10年內會 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:44:00 more
  • 最新版本 Stable Diffusion 開源 AI 繪畫工具之中文自動提詞篇

    🎈 標簽生成器 由于輸入正向提示詞 prompt 和反向提示詞 negative prompt 都是使用英文,所以對學習母語的我們非常不友好 使用網址:https://tinygeeker.github.io/p/ai-prompt-generator 這個網址是為了讓大家在使用 AI 繪畫的時候 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:43:36 more
  • 漫談前端自動化測驗演進之路及測驗工具分析

    隨著前端技術的不斷發展和應用程式的日益復雜,前端自動化測驗也在不斷演進。隨著 Web 應用程式變得越來越復雜,自動化測驗的需求也越來越高。如今,自動化測驗已經成為 Web 應用程式開發程序中不可或缺的一部分,它們可以幫助開發人員更快地發現和修復錯誤,提高應用程式的性能和可靠性。 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:43:16 more
  • CANN開發實踐:4個DVPP記憶體問題的典型案例解讀

    摘要:由于DVPP媒體資料處理功能對存放輸入、輸出資料的記憶體有更高的要求(例如,記憶體首地址128位元組對齊),因此需呼叫專用的記憶體申請介面,那么本期就分享幾個關于DVPP記憶體問題的典型案例,并給出原因分析及解決方法。 本文分享自華為云社區《FAQ_DVPP記憶體問題案例》,作者:昇騰CANN。 DVPP ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:43:03 more
  • msf學習

    msf學習 以kali自帶的msf為例 一、msf核心模塊與功能 msf模塊都放在/usr/share/metasploit-framework/modules目錄下 1、auxiliary 輔助模塊,輔助滲透(埠掃描、登錄密碼爆破、漏洞驗證等) 2、encoders 編碼器模塊,主要包含各種編碼 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:42:59 more
  • Halcon軟體安裝與界面簡介

    1. 下載Halcon17版本到到本地 2. 雙擊安裝包后 3. 步驟如下 1.2 Halcon軟體安裝 界面分為四大塊 1. Halcon的五個助手 1) 影像采集助手:與相機連接,設定相機引數,采集影像 2) 標定助手:九點標定或是其它的標定,生成標定檔案及內參外參,可以將像素單位轉換為長度單位 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:42:17 more
  • 在MacOS下使用Unity3D開發游戲

    第一次發博客,先發一下我的游戲開發環境吧。 去年2月份買了一臺MacBookPro2021 M1pro(以下簡稱mbp),這一年來一直在用mbp開發游戲。我大致分享一下我的開發工具以及使用體驗。 1、Unity 官網鏈接: https://unity.cn/releases 我一般使用的Apple ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:40:19 more