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【Think Python】Python笔记（十一）字典

来源：花匠小妙招时间：2024-11-13 04:31

字典类型是Python的一种内建数据类型；

（一）字典即映射

字典实际上是与列表类似的，但是更加通用；列表中，索引必须是整数；但是在字典中，可以几乎可以是任何类型；字典包含一个索引的集合，称之为键（keys），还有一个**值（values）**的集合，一个键对应一个值，这种对应的关系称之为键值对，或者项；dict函数生成一个不含任何项的新的字典，它是一个内建函数名，所以自定义函数的时候需要避免与之重名；

>>> eng2sp = dict() >>> eng2sp {} 123 花括号{}表示一个空的字典，可以使用方括号向其中增加项：

>>> eng2sp['one'] = 'uno' >>> eng2sp {'one', 'uno'} 123 通常来说，字典中的键值对的顺序是不可预知的，但是键值对的映射关系是确定的：

>>> eng2sp = {'one': 'uno', 'two': 'dos', 'three': 'tres'} >>> eng2sp {'one': 'uno', 'three': 'tres', 'two': 'dos'} 123 len()函数也可以用于字典类型，求出字典中键值对的数量；in操作符也适用于字典类型；可以用来检验字典中是不是存在某个键【不是值】

>>> 'one' in eng2sp True >>> 'uno' in eng2sp False 1234 想要知道字典中是不是存在某个值，可以使用values方法，这个方法返回值的集合，然后使用in操作符进行验证：

>>> vals = eng2sp.values() >>> 'uno' in vals True 123 in操作符对列表和字典采用不同的算法：对于列表，使用的是顺序查找；对于字典，使用的是哈希表的算法；这样无论字典中含有多少项，in操作符搜索的时间是一样的；

（二）字典作为计数器集合

给定一个字符串，计算每个字母出现的次数：

def histogram(s): d = dict() for c in s: if c in d: d[c] += 1 else: d[c] = 1 return d 12345678'

>>> h = histogram('brontosaurus') >>> h {'a': 1, 'b': 1, 'o': 2, 'n': 1, 's': 2, 'r': 2, 'u': 2, 't': 1} 123 字典类有一个get方法，接受一个键和一个默认值作为参数：如果字典中存在该键，则返回对应值；否则返回传入的默认值

>>> h = histogram('a') >>> h {'a' : 1} >>> h.get('a', 0) 1 >>> h.get('b', 0) 0 1234567

（三）循环和字典

在for循环中使用字典会遍历其所有的键：

def print_hist(h): for c in h: print(c, h[c]) >>> h = histogram('parrot') >>> print_hist(h) a 1 p 1 r 2 t 1 o 1 1234567891011 字典中的键是无序的，如果想要按照顺序遍历字典，使用内建方法sorted

>>> for key in sorted(h) ...print(key, h[key]) a 1 o 1 p 1 r 2 t 1 1234567

（四）逆向查找

给定一个字典d和一个键t，很容易找到相对应的值v = d[t]，这个过程称之为查找；但是如果想通过值v，查找相对应的键key；这个过程是比较麻烦的，因为：第一，可能有多于一个的键对应同样的值；第二，没有简单的语法可以完成这个过程，必须进行搜索；下面的函数接受一个值，并返回映射到这个值的第一个键：

def reverse_lookup(d, v): for k in d: if d[k] == v: return k raise LookupError 12345'

这里raise语句可以触发异常，这里是触发了LookupError，这是一个表示查找操作失败的内建异常；

成功的逆向查找的例子：

>>> h = histogram('parrot') >>> key = reverse_lookup(h, 2) >>> key 'r' 1234 失败的例子：

>>> key = reverse_lookup(h, 3) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> File "<stdin>", line 5, in reverse_lookup LookupError 12345

raise语句接受一个详细的错误信息作为可选的参数：

raise LookupError('value does not appear in the dictionary') Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? LookupError: value does not appear in the dictionary 1234

（五）字典和列表

在字典中，列表可以作为值出现；

下面的函数实现倒转字典：

def invert_dict(d): inverse = dict() for key in d: val = d[key] if val not in inverse: inverse[val] = [key] else: inverse[val].append(key) 12345678' 例子：

>>> hist = histogram('parrot') >>> hist {'a': 1, 'p': 1, 'r': 2, 't': 1, 'o': 1} >>> inverse = invert_dict(hist) >>> inverse {1: ['a', 'p', 't', 'o'], 2: ['r']} 123456

列表可以作为字典的值，但是不能作为键；因为字典使用哈希表实现，这意味着键必须是可哈希的（hashable）

类似的，一些可变类型都不可以作为字典的键；不能使用数组作为键，但是可以使用元组；

（六）备忘录

在fibonacci函数中，输入的参数越大，函数运行的时间越长，而且时间增长的非常快，原因如下：

可以看出，当n=1和n=0被重复调用的很多次，而且随着参数的不断变大，这种冗余会越来越大；

一个解决的办法是将已经计算的值保存在字典中，这个称之为备忘录（memo），如下：

known = {0:0, 1:1} def fibinacci(n): if n in known: return known[n] res = fibonacci[n-1] + fibonacci[n-2] known[n] = res return res 123456789'

（七）全局变量

上面的例子中，known是在函数的外部创建的，所以它属于被称之为__main__的特殊帧；__main__中的变量可以被任何函数进行访问，所以称之为全局变量（global）；函数中的变量会随着函数的结束而消失，但是全局变量在不同函数调用时一直存在；全局变量经常用作标记（flag），也就是说明（标记）一个条件是否为真的布尔变量在函数内部对全局变量重新赋值，必须声明这个是全局变量：

been_called = False def example(): global been_called been_called = True 12345' 如果全局变量是可变的，可以不加声明地修改：

known = {0:0, 1:1} def example(): know[2] = 1 1234' 但是，如果想要对变量重新进行赋值，必须声明：

def example(): global known known = doct() 123'

全局变量有时是很有用的，但如果你的程序中有很多全局变量，而且修改频繁，这样会增加程序调试的难度。