5.2　创建和使用字典

字典的创建格式如下：

>>> d = {key1 : value1, key2 : value2 }

字典由多个键及其对应的值构成的对组成（把键／值对称为项）。字典的每个键／值（key/value）对用冒号（:）分割，每个项之间用逗号（,）分割，整个字典包括在花括号({})中。空字典（不包括任何项）由两个大括号组成，如{}。

键必须是唯一的，但值不必。值可以取任何数据类型，键必须是不可变的，如字符串、数字或元组。

下面是一个简单的字典示例：

>>> dict = {'小萌': '1001', '小智': '1002', '小强': '1003'}

也可以为如下形式：

>>> dict1 = { 'abc': 456 }
>>> dict2 = { 'abc': 123, 98.6: 37 }

5.2.1　dict函数

可以用dict函数，通过其他映射（如其他字典）或键／值序列对建立字典，例如：

>>> student=[('name','小萌'),('number','1001')]
>>> detail=dict(student)
>>> print('学生详细信息：',detail)
学生详细信息： {'name': '小萌', 'number': '1001'}
>>> print('学生姓名：',detail['name'])
学生姓名： 小萌
>>> print('学生学号：',detail['number'])
学生学号： 1001

由输出结果看到，dict函数可以将序列转换为字典。字典的操作很简单，在5.1节期望的功能已经实现了。

dict函数可以通过关键字参数创建字典，例如：

>>> detail=dict(name='小智',number='1002')
>>> print('学生详细信息：',detail)
学生详细信息： {'name': '小智', 'number': '1002'}

由输出结果看到，通过关键字参数创建了字典。

通过关键字创建字典功能是dict函数非常有用的一个功能，可以多加运用。

5.2.2　字典的基本操作

字典的基本操作在很多方面与序列（sequence）类似，支持修改、删除等操作。下面进行具体的讲解。

1. 修改字典

向字典添加新内容的方法是增加新键／值对，修改或删除已有键／值对，例如：

>>> student={'小萌':'1001','小智':'1002','小强':'1003'}
>>> student['小强']='1005' #更新小强的学号
>>> print('小强的学号是：%(小强)s' % student)
小强的学号是：1005
>>> student['小张']='1006' #添加一个学生
>>> print('小张的学号是：%(小张)s' % student)
小张的学号是：1006

由输出结果看到，修改和添加均操作成功。

2. 删除字典元素

此处的删除指的是显式删除，显式删除一个字典用del命令，例如：

>>> student={'小强': '1005', '小萌': '1001', '小智': '1002', '小张': '1006'}
>>> print('删除前:',student)
删除前: {'小强': '1005', '小萌': '1001', '小智': '1002', '小张': '1006'}
>>> del student['小张'] #删除键“小张”
>>> print('删除后:',student)
删除后: {'小强': '1005', '小萌': '1001', '小智': '1002'}

由输出结果看到对应键／值被正确删除了。

除了删除键，还可以删除整个字典，例如：

>>> student={'小强': '1005', '小萌': '1001', '小智': '1002', '小张': '1006'}
>>> print('删除前:',student)
删除前: {'小强': '1005', '小萌': '1001', '小智': '1002', '小张': '1006'}
>>> del student #删除字典
>>> print('删除后:',student)
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#70>", line 1, in <module>
    print('删除后:',student)
NameError: name 'student' is not defined

由输出结果看到，删除字典后就不能对字典进行访问了，因为执行del操作后字典就不存在了，因而会报变量没有定义的错误。

3. 字典键的特性

字典值可以没有限制地取任何Python对象，既可以是标准对象，也可以是用户定义的对象，但键不行。

需要记住以下两点：

（1）不允许同一个键出现两次。创建时如果同一个键被赋值两次，后面的值会被记住，例如：

>>> student={'小萌': '1001', '小智': '1002', '小萌': '1005'}
>>> print('学生信息：',student)
学生信息： {'小萌': '1005', '小智': '1002'}

由输出结果看到，一个键被赋值两次，后面的值会被记住。

（2）键必须不可变，可以用数字、字符串或元组充当，不能用列表，例如：

>>> field={['name']:'小萌','number':'1001'}
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#80>", line 1, in <module>
    field={['name']:'小萌','number':'1001'}
TypeError: unhashable type: 'list'

由输出结果看到，不能用列表做键，会提示类型错误。

4. len函数

len（dict）函数用于计算字典元素的个数，即键的总数，例如：

>>> student={'小萌': '1001', '小智': '1002', '小强': '1005','小张': '1006'}
>>> print('字典元素个数为：%d 个' % len(student))
字典元素个数为：4 个

输出结果得到字典元素的个数为4。

5. type 函数

type（variable）函数返回输入的变量类型，如果输入变量是字典就返回字典类型，例如：

>>> student={'小萌': '1001', '小智': '1002', '小强': '1005','小张': '1006'}
>>> print('字典的类型为：',type(student))
字典的类型为： <class 'dict'>

输出结果为字典（dict）类型。

5.2.3　字典的格式化字符串

在第4章我们已经见过如何使用字符串格式化功能格式化元组中的所有值。如果使用字典（只以字符串作为键）而不是元组做这项工作，会使字符串格式化更有趣一些，例如：

>>> student={'小萌':'1001','小智':'1002','小强':'1003'}
>>> print('小强的学号是：%(小强)s' % student)
小强的学号是：1003

由操作结果看到，字典的格式化方式是在每个转换说明符中的%字符后加上用圆括号括起来的键，再跟上其他说明元素。

字典的格式化除了增加字符串键外，转换说明符还像以前一样工作。以这种方式使用字典时，只要所有给出的键都能在字典中找到，就可以获得任意数量的转换说明符。

5.2.4　字典和列表的区别

例如，以一个名字查找对应的学号。

如果用list实现，就要先在名字列表中找到对应的名字，再从学号列表取出对应的学号，list越长耗时越长。如果用dict实现，只需要一个名字和学号的对照表，就可以直接根据名字查找学号，无论这个表有多大，查找速度都不会变慢。

为什么dict查找速度这么快？

因为dict的实现原理和查字典一样。假设字典包含10000个汉字，我们要查某一个字，一种方法是把字典从第一页往后翻，直到找到我们想要的字为止，这种方法是在list中查找元素，list越大查找越慢。另一种方法是在字典的索引表里（如部首表）查这个字对应的页码，然后直接翻到该页找到这个字。无论找哪个字，这种查找速度都非常快，不会随着字典大小的增加而变慢。

dict就是第二种实现方法，给定一个名字，比如我们要查找5.2.3小节示例中“小萌”的学号，在dict内部就可以直接计算出“小萌”存放学号的“页码”，也就是1001存放的内存地址，直接取出来即可，所以速度非常快。

综上所述，list和dict各有以下几个特点：

dict的特点是：

（1）查找和插入的速度极快，不会随着key的增加而变慢。

（2）需要占用大量内存，内存浪费多。

list的特点是：

（1）查找和插入时间随着元素的增加而增加。

（2）占用空间小，浪费内存很少。

所以，dict是使用空间换取时间。

dict可以用在很多需要高速查找的地方，在Python代码中几乎无处不在，正确使用dict非常重要，需要牢记dict的键必须是不可变对象。