Python數據結構之三——dict（字典）

　　Python版本：3.6.2  操做系統：Windows  做者：SmallWZQ

　　知識源於生活。Python也是如此。

　　提到字典，我首先想到的是數學大師——高斯。

　　爲什麼想起他呢？這主要是由於高斯算法嘛。計算1+2+3+...+100，通常人都會從1一直加到100，而高斯卻另闢蹊徑，找到規律，從而發現「高斯算法」。高斯算法極大地提升運算效率。對於Python中的字典，它與高斯算法殊途同歸，一樣能提升鍵值對的查找效率。

　　映射（mapping）：經過名字來引用值的數據結構。

　　字典是Python中惟一內建的映射類型。字典的鍵值對（Key-Values），鍵是不可變的，能夠爲字符串、數字（int、float......）、元組等等。

　　字典中的鍵是惟一的，而值卻能夠相同。

　　Python格式以下：

1 phone = {'Jack':'0571','James':'7856','Paul':'2364'} #大括號，且鍵值對之間用冒號（:）隔開

 　　注：對於上面的代碼，可能有讀者會疑問：爲何用字符串表示電話號碼呢？

　　主要是考慮以「0」開頭的電話號碼。定義電話號碼時，以「0」開頭會顯示錯誤（Error）。所以，爲了考慮周全，字典中電話號碼應表示爲數字字符串，而不是整數。

　　

              圖1 電話號碼錯誤示例

　　1.建立字典和訪問元素

　　建立方式以下：

d = {'a':'97','b':'98','c':'99','c':'101'}
print(d)
d['a']
'97'

　　注：字典中即便鍵相同，也只會輸出其中一個（若Key相同，後面的值（Value）會把前面的覆蓋掉）。

　　2.添加元素

　　字典沒有insert()方法，但依然可以添加元素。

d = {'a':'98','b':'99','c':'100'}
d['d'] = '101'
print(d)

　　3.刪除元素

　　字典中刪除元素，使用pop()方法。pop()方法用於得到對應於給定鍵的值，並將該鍵值對從字典中移除。

d ={‘a':'97','b':'98','c':'99'}
d.pop('b')
'98'
print(d)
{‘a':'97','c':'99'}

　　注：除了pop()方法，還可使用del方法

　　4.修改元素

　　字典中的元素如何修改呢？很簡單，直接經過Key修改Value。

d ={‘a':'97','b':'98','c':'99'}
d['b'] = '200'
print(d['b'])
'200'
print(d)
d ={‘a':'97','b':'200','c':'99'}

　　5.查找元素

　　字典中查找元素與修改元素相似，也是經過Key來查找字典中的Value。

d ={‘a':'97','b':'98','c':'99'}
d['b']
'98'
d['c']
'99'

　　若是字典中沒有該Key時，dict會報錯。

　　

                         圖2 錯誤提示（KeyError）

　　如何避免Key不存在的錯誤呢？

　　1.經過k in d，判斷Key是否在dict中：　

‘a’ in d
True
'f' in d
False

　　2.get()方法用於更寬鬆的訪問字典項的方法。若是Key不存在，使用get()沒有任何異常，僅僅返回None值：

　　

　　                  圖3 get()方法示例

　　注：經過d.get('f','120')並不能往字典d ={}中添加鍵-值對。

　　6.字典基本操做總結

　　　♦len(d)：返回d中鍵-值對的數量；

　　　♦d[k]：返回關聯到鍵K上的值（Value）；

　　　♦d[k] = V：將值V關聯到將K上；

　　　♦del d[k]：刪除鍵爲K的項；

　　　♦K in d：檢查d中是否含有鍵K的元素；

　　　♦鍵K類型：字符串、數字或元組，符合條件的不可變類型都可；

　　　♦字典格式化字符串：%(Jack)s %(phone)。【其中Jack爲鍵，而phone爲dict{}】

　　其實，元組不必定能夠用於dict的鍵（Key）：

d ={‘a':'97','b':'98','c':'99'}
d[(1,2,3,4,5,6)] = '121'
print(d)
d ={‘a':'97','b':'98','c':'99',(1,2,3,4,5,6):'121'}
d[(1,2,[1,2,3])] = '188'
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'

　　注：若是元組用於鍵，元組中不能含有可變內容list，不然編譯錯誤。

　　字典總結：

　　1.字典中元素必須以鍵值對的形式出現；

　　2.字典中的鍵必須是不可變的，能夠是字符串、數字以及元組，而且沒法修改；

　　3.Key是惟一的，不可重複，而Value能夠重複；

　　4.字典查找和插入元素極快，並不會隨着Key增長而減慢；

　　5.字典佔用內存大，以空間換取時間；

　　6.特別地，當tuple做爲字典中的鍵（Key）時，tuple中不能包含list，不然編譯錯誤。