Python 字典 (Dictionary)使用详解！

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Python 字典 (Dictionary)使用详解！

 作者：写点自己想写的
字典是python中最重要,最常用的数据结构之一,它提供了高效的键值对存储和查找能力,这篇文章主要介绍了Python字典 (Dictionary) 详解,需要的朋友可以参考下。

字典

字典是python中最重要，最常用的数据结构之一，它提供了高效的键值对存储和查找能力。

1.基本特性

  • 键值对集合：存储数据形式为 key: value 对
  • 无序性：Python 3.7+ 开始保持插入顺序（实现细节，应视为无序）
  • 可变性：可以动态添加、修改、删除键值对
  • 键的唯一性：每个键必须是唯一的
  • 键的可哈希性：键必须是不可变类型（如字符串、数字、元组等）
  • 高效查找：基于哈希表实现，查找时间复杂度接近 O(1)

2.创建字典

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# 使用花括号（最常用）
d1= {'name':'Alice','age':25}
# 使用 dict() 构造函数
d2= dict(name='Bob', age=30) # 键作为关键字参数
d3= dict([('name','Charlie'), ('age',35)]) # 从键值对序列
# 字典推导式
d4= {x: x**2 for xin range(5)} # {0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}
# fromkeys 方法 - 为多个键设置相同的默认值
keys= ['a','b','c']
d5= dict.fromkeys(keys,0) # {'a': 0, 'b': 0, 'c': 0}
# 空字典
empty_dict= {}
empty_dict2= dict()

3.访问元素

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person= {'name':'Alice','age':25,'city':'New York'}
# 通过键访问
print(person['name']) # 'Alice'
# 使用 get() 方法（避免KeyError）
print(person.get('age'))     # 25
print(person.get('country')) # None
print(person.get('country','USA')) # 指定默认值 'USA'
# 检查键是否存在
print('name' in person)    # True
print('country' in person) # False
# 获取所有键、值、键值对
print(person.keys())   # dict_keys(['name', 'age', 'city'])
print(person.values()) # dict_values(['Alice', 25, 'New York'])
print(person.items())  # dict_items([('name', 'Alice'), ('age', 25), ('city', 'New York')])

4.修改字典

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person= {'name':'Alice','age':25}
# 添加/修改元素
person['city']= 'New York'  # 添加
person['age']= 26           # 修改
# update() 方法 - 批量更新
person.update({'age':27,'country':'USA'})
# setdefault() - 如果键不存在则设置默认值
person.setdefault('gender','female') # 返回 'female'
person.setdefault('name','Bob')     # 不修改，返回 'Alice'
# 合并字典 (Python 3.9+)
dict1= {'a':1,'b':2}
dict2= {'b':3,'c':4}
merged= dict1 | dict2 # {'a': 1, 'b': 3, 'c': 4}

5.删除元素

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person= {'name':'Alice','age':25,'city':'New York'}
# del 语句
del person['age']
# pop() - 删除并返回指定键的值
city= person.pop('city') # 返回 'New York'
# popitem() - 删除并返回最后插入的键值对 (Python 3.7+)
key, value= person.popitem() # 可能是任意项（Python 3.7前）
# clear() - 清空字典
person.clear() # {}
# 注意：删除不存在的键会引发 KeyError

6.字典遍历

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scores= {'Alice':85,'Bob':92,'Charlie':78}
# 遍历键
for namein scores:
print(name)
for namein scores.keys():
print(name)
# 遍历值
for scorein scores.values():
print(score)
# 遍历键值对
for name, scorein scores.items():
print(f"{name}: {score}")
# 带索引的遍历 (Python 3.7+ 保持插入顺序)
for i, (name, score)in enumerate(scores.items()):
print(f"{i+1}. {name}: {score}")

7.字典的高级特性

默认字典 (collections.defaultdict)

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from collectionsimport defaultdict
# 为不存在的键提供默认值
word_counts= defaultdict(int) # 默认值为 int() 即 0
word_counts['apple']+= 1  # 自动初始化为0然后加1
# 复杂默认值
grouped_data= defaultdict(list)
grouped_data['fruits'].append('apple')

有序字典

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from collectionsimport OrderedDict
# 保持元素插入顺序（Python 3.7+ 普通字典也保持顺序）
od= OrderedDict()
od['a']= 1
od['b']= 2
od['c']= 3

计数器

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from collectionsimport Counter
# 统计元素出现次数
words= ['apple','banana','apple','orange','banana','apple']
word_counts= Counter(words)
print(word_counts.most_common(2)) # [('apple', 3), ('banana', 2)]

8.字典的视图对象

字典的keys()，values()，items()返回的是视图对象：

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d= {'a':1,'b':2}
keys= d.keys()
# 视图是动态的
d['c']= 3
print(keys) # dict_keys(['a', 'b', 'c'])
# 支持集合操作
d1= {'a':1,'b':2}
d2= {'b':3,'c':4}
print(d1.keys() & d2.keys()) # {'b'}
print(d1.keys()- d2.keys()) # {'a'}

9.字典与JSON

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import json
# 字典转JSON
person= {'name':'Alice','age':25}
json_str= json.dumps(person) # '{"name": "Alice", "age": 25}'
# JSON转字典
person_dict= json.loads(json_str)

10.性能考虑

  1. 查找速度快：接近 O(1) 时间复杂度
  2. 内存占用较大：比列表等结构占用更多内存
  3. 键的选择：
    • 使用简单、不可变对象作为键
    • 避免使用复杂对象作为键
    • 字符串是最常用的键类型

11.适用场景

  1. 存储对象属性或配置信息
  2. 快速查找表
  3. 实现稀疏数据结构
  4. 缓存计算结果（Memoization）
  5. 数据分组和聚合
  6. JSON数据交互

小结

  1. 字典键必须是可哈希的（不可变类型）
    • 允许：字符串、数字、元组（仅包含可哈希元素）
    • 不允许：列表、字典、集合等可变类型
  2. 比较操作：
    • == 比较键值对内容
    • != 判断是否不相等
    • 没有 <, > 等比较操作
  3. 字典在Python 3.6及之前是无序的，3.7+开始保持插入顺序（作为实现细节，3.7正式成为语言特性）

字典是Python中最灵活和强大的数据结构之一，熟练掌握字典的使用可以极大提高Python编程效率和代码质量。

到此这篇关于Python 字典 (Dictionary) 详解的文章就介绍到这了。

 

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