Python中字典的应用及相关操作！

小白如何成为python数据分析师

第9天---->字典(dict)

小学我们就学会了翻阅查询新华字典了，我们可以通过目录索引查询我们要找的字，便于理解学习这个字和字的含义。那么在编程语言中我们像字典的数据类型呢？还真有，也称为字典。就像《新华字典》中，每个字都有与它对应的解释一样，每个字和它的解释合在一起就是字典中的一个条目。在字典的字称为键，字的解释称为值。 键(key)和值(value)组成的条目称为键值对。字典={键：值, 键：值, 键：值, …}

当我们需要存储多个信息时，比如一个人的个人信息（姓名，年龄、性别、爱好、联系方法…),我们可以使用之前学过的列表、元组和集合，但是你会发现这些都不是最理想的选择。会有各自的问题。我们将一堆数据放进去，读取数据时，我们就会发现，这是个啥？因为没有声明，导致我们放进去的数据，读出来时，我们就不认识了。集合是最不合适的，因为集合有去重特性，如果一个人的年龄和体重相同，那么集合中就会少一项信息。查询时，我们得知道下标才好查找。不然就得一个一个的遍历查找，效率低下。这时就是字典拯救我们了。

我们可以通过键很好的理解(值)数据含义,可以通过键快速查询到值。

字典（dictionary）类型，这种数据类型最适合把相关联的信息组装到一起，并且可以帮助我们解决程序中为真实事物建模的问题。

相信你已经对字典有了一定了解，下面我们就来更深入的学习字典吧！

创建和使用字典

1.字面量语法

在Python中创建字典可以使用{}字面量语法，跟列表、集合差不多。值得注意的是字典的{}中的元素是以键值对的形式存在的，每个元素由:分隔的两个值构成，:前面是键，:后面是值。

kuanglu = {'李淳罡': '天不生我李淳罡，剑道万古如长夜。','萧炎': '三十年河东，三十年河西，莫欺少年穷！','安澜': '仙之巅，傲世间，有我安澜便有天！','王腾': '我儿王腾有大帝之姿!'}
print(kuanglu['王腾'])person = {'name': '王大锤','age': 20,'weight': 60,'office': '科华北路62号','home': '中同仁路8号','tel': '13122334455','contacts': {'qq': 123456,'tel': 12345678910,'a': 45,'9': 58}
}
print(person['name'])
print(person['contacts']['qq'])
print(person['contacts']['a'])
print(person['contacts']['9'])

用字典来保存一个人的信息远远优于使用列表或元组，因为我们可以用:前面的键来表示条目的含义，而:后面就是这个条目所对应的值。

2.构造式语法（使用内置函数dict创建字典）

# dict函数(构造器)中的每一组参数就是字典中的一组键值对
person = dict(name='安澜', age=99999999, weight=9999999, home='帝城')
print(person)    # {name='安澜', age=99999999, weight=9999999, home='帝城'}

3.通过Python内置函数zip压缩两个序列并创建字典

a = 'ABCDE'
b = '12345'
items1 = dict(zip(a, b))
# items1 = dict(zip('ABCDE', '12345'))
print(items1)    # {'A': '1', 'B': '2', 'C': '3', 'D': '4', 'E': '5'}
items2 = dict(zip('ABCDE', range(1, 10)))
print(items2)    # {'A': 1, 'B': 2, 'C': 3, 'D': 4, 'E': 5}

4.生成式语法创建字典

# 列表的生成式语法
list1 = [i for i in range(1, 10)]
print(list1)  # [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
# 字典的的生成式语法
student2 = {i: i ** 2 for i in range(1, 10)}
print(student2) # {1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25, 6: 36, 7: 49, 8: 64, 9: 81}

5.循环遍历字典

想知道字典中一共有多少组键值对，仍然是使用len函数；如果想对字典进行遍历，可以用for循环，但是需要注意，for循环只是对字典的键进行了遍历.

student = {'name': '安澜','age': 99999,'weight': 9999999,'office': '完美世界','home': '天渊原始帝城','tel': '唤我真名',}
print(len(student))    # 6# 遍历字典的键
for key in student.keys():print(key, student[key])# print(key)
print('-' * 10)
# 遍历字典的值
for value in student.values():print(value)
print('-' * 10)
# 遍历键值队
for key, value in student.items():print(key, value)
print('-' * 10)

字典的运算

对于字典类型来说，成员运算和索引运算肯定是最为重要的，前者可以判定指定的键在不在字典中，后者可以通过键获取对应的值或者向字典中加入新的键值对。

注意：字典的索引不同于列表的索引，列表中的元素因为有属于自己有序号(下标），所以列表的索引是一个整数；字典中因为保存的是键值对，所以字典的索引是键值对中的键，通过索引操作可以修改原来的值或者向字典中存入新的键值对。

字典也使用了哈希存储的方式,所以字典中的键必须是不可变类型，例如整数（int）、浮点数（float）、字符串（str）、元组（tuple）等类型的值；

列表（list）和集合（set）是不能作为字典中的键的，当然字典类型本身也不能再作为字典中的键，因为字典也是可变类型，但是字典可以作为字典中的值。

person = {'name': '安澜','age': 99999,'weight': 9999999,'office': '完美世界','home': '天渊原始帝城','tel': '唤我真名'
}
# 检查name和tel两个键在不在person字典中
print('name' in person, 'tel' in person)    # True False
# 通过age修将person字典中对应的值修改为250
if 'age' in person:person['age'] = 250
print(person)
# 通过索引操作向person字典中存入新的键值对
person['tel'] = '13122334455'
person['signature'] = '哪怕背负天渊，需一手托原始帝城，我安澜一样无敌世间!'# 检查person字典中键值对的数量
print(len(person))    # 7
# 对字典的键进行循环并通索引运算获取键对应的值
for key in person:print(f'{key}: {person[key]}')

需要注意，在通过索引运算获取字典中的值时，如指定的键没有在字典中，将会引发KeyError异常。这时我们可以所以get函数通过key获取value，如果key不存在，返回空值，不会报错。

# 使用get函数通过key获取value时，如果key不存在，返回空值，不会报错。
print(student.get('name'))
print(student.get('bgy'))

字典的方法

# 字典中的值又是一个字典(嵌套的字典)
students = {1001: {'name': '狄仁杰', 'sex': True, 'age': 22, 'place': '山西大同'},1002: {'name': '白元芳', 'sex': True, 'age': 23, 'place': '河北保定'},1003: {'name': '武则天', 'sex': False, 'age': 20, 'place': '四川广元'}
}# 使用get方法通过键获取对应的值，如果取不到不会引发KeyError异常而是返回None或设定的默认值
print(students.get(1002))    # {'name': '白元芳', 'sex': True, 'age': 23, 'place': '河北保定'}
print(students.get(1005))    # None
print(students.get(1005, {'name': '无名氏'}))    # {'name': '无名氏'}# 获取字典中所有的键
print(students.keys())      # dict_keys([1001, 1002, 1003])
# 获取字典中所有的值
print(students.values())    # dict_values([{...}, {...}, {...}])
# 获取字典中所有的键值对
print(students.items())     # dict_items([(1001, {...}), (1002, {....}), (1003, {...})])
# 对字典中所有的键值对进行循环遍历
for key, value in students.items():print(key, '--->', value)# 使用pop方法通过键删除对应的键值对并返回该值
stu1 = students.pop(1002)
print(stu1)             # {'name': '白元芳', 'sex': True, 'age': 23, 'place': '河北保定'}
print(len(students))    # 2
# stu2 = students.pop(1005)    # KeyError: 1005
stu2 = students.pop(1005, {})
print(stu2)             # {}# 使用popitem方法删除字典中最后一组键值对并返回对应的二元组
# 如果字典中没有元素，调用该方法将引发KeyError异常
key, value = students.popitem()
print(key, value)    # 1003 {'name': '武则天', 'sex': False, 'age': 20, 'place': '四川广元'}# setdefault可以更新字典中的键对应的值或向字典中存入新的键值对
# setdefault方法的第一个参数是键，第二个参数是键对应的值
# 如果这个键在字典中存在，更新这个键之后会返回原来与这个键对应的值
# 如果这个键在字典中不存在，方法将返回第二个参数的值，默认为None
result = students.setdefault(1005, {'name': '方启鹤', 'sex': True})
print(result)        # {'name': '方启鹤', 'sex': True}
print(students)      # {1001: {...}, 1005: {...}}# 使用update更新字典元素，相同的键会用新值覆盖掉旧值，不同的键会添加到字典中
others = {1005: {'name': '乔峰', 'sex': True, 'age': 32, 'place': '北京大兴'},1010: {'name': '王语嫣', 'sex': False, 'age': 19},1008: {'name': '钟灵', 'sex': False}
}
students.update(others)
print(students)      # {1001: {...}, 1005: {...}, 1010: {...}, 1008: {...}}

跟列表一样，从字典中删除元素也可以使用del关键字，在删除元素的时候如果指定的键索引不到对应的值，一样会引发KeyError异常，具体的做法如下所示。

dict1 = {'a': 100, 'b': 200, 'c': 300}
dict2 = {'d': 400, 'e': 500, 'f': 600, 'a': 250}# 更新（合并)
dict1.update(dict2)
print(dict1)# 删除---->键必须存在，不存在会产生keyerror
# del dict1['b']
# print(dict1)
print(dict1.pop('b'))# 删除末尾的键
dict2.popitem()

字典的应用

案例：

1.输入一段话，统计每个英文字母出现的次数。

# 1.输入一段话，统计每个英文字母出现的次数。
# 方法1import string
# 使用生成式生成字典：{所以小写英文字母：0}
results = {letter: 0 for letter in string.ascii_lowercase}
# print(results)
content = input('请输入: ').lower()  # .lower() 将输入的字符串中的英文转换为英文小写。
# 遍历循环输入的元素
for ch in content:# 如果有元素在字典results中if ch in results:#值加1results[ch] += 1
# print(results)
# 循环获取字典results的键和值
for key, value in results.items():print(f'{key}: {value:>2d}次')# 方法2.
sentence = input('请输入一段话: ')
counter = {}
for ch in sentence:if 'A' <= ch <= 'Z' or 'a' <= ch <= 'z':counter[ch] = counter.get(ch, 0) + 1
for key, value in counter.items():print(f'字母{key}出现了{value}次.')

2.输入一段话，统计每个英文单词出现的次数。

# 2.输入一段话，统计每个英文单词出现的次数。content = input('请输入: ').replace(',', ' ')  # 将输入字符串中的“,”转换成空格。便于以后拆分
content_now = content.split(' ')  # 通过空格拆分
results = {letter: 0 for letter in content_now}  # 建立字典
for word in content_now:if word in results:results[word] += 1
print(results)
for key, value in results.items():print(f'{key}:{value}次')

3.在一个字典中保存了股票的代码和价格，找出股价大于100元的股票并创建一个新的字典。

dict1 = {}
stocks = {'AAPL': 191.88,'GOOG': 1186.96,'IBM': 149.24,'ORCL': 48.44,'ACN': 166.89,'FB': 208.09,'SYMC': 21.29
}# 方法1.
for key, value in stocks.items():if value > 100:dict1[key] = value
print(dict1)
# 字典的生成式语法创建
dict2 = {key: value for key, value in stocks.items() if value > 100}
print(dict2)# 找出最大股价，最小股价的股票名称，
# 使用max函数,注意函数max，和min默认是比较键的大小。所以我们要指定比较方式”kry=“
# 方法1.找最大，最小
print(max(stocks, key=stocks.get)) # 找最大，按指定的值
print(min(stocks, key=stocks.get))# 方法2.# 可以通过Python内置函数zip压缩两个序列并创建字典，利用这个函数，我们将键和值相互换位，
dict4 = dict(zip(stocks.values(), stocks.keys()))
print(dict4)# 最大值和最小值的键。
# 键和值相互换位，比较是键（股价），输出值（股票名）[1]
print(max(zip(stocks.values(), stocks.keys()))[1])
print(min(zip(stocks.values(), stocks.keys()))[1])
# 分解动作
_, max_values = max(zip(stocks.values(), stocks.keys()))
print(max_values)# 股价从大到小排序
# 字典排序，sorted()
print(sorted(stocks, key=stocks.get, reverse=True))