python学习笔记（四）——数据字典

friendlessstar

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　数据字典
　　　　字典(dictionary)是除列表之外python之中最灵活的内置数据结构类型。列表是有序的对象结合，字典是无序的对象集合。两者之间的区别在于：字典当中的元素是通过键来存取的，而不是通过偏移存取，这个键可以是数字、字符串甚至元组。映射可以使用任何不可变对象标识元素，最常用的类型是字符串和元组，python唯一内建的映射类型是字典。
　　创建和使用字典：



>>> phonebook={'Jason':'23453','James':'34231','Jzhou':'90798'}
>>> phonebook['Jason']
'23453'
　　 字典由多个键和其对应的值构成的对组成（键值对称为项），上例中，姓名是键，分机号是值。每个键和它的值之间用冒号隔开，项之间用逗号隔开，整个字典用一对大括号括起来。
　　（注意：字典中的键是唯一的，其它映射也是如此，而值不唯一）
　　　　dict函数
　　　　dict函数可以通过其他映射（比如其他字典）或者(键、值)这样的序列对建立字典



>>> items=[('name','Gumby'),('age',42)]
>>> d=dict (items )
>>> d
{'age': 42, 'name': 'Gumby'}
>>> d['name']
'Gumby'
　　dict函数也可以通过关键字参数来创建字典



>>> d=dict(name='Jason',age=42)
>>> d
{'age': 42, 'name': 'Jason'}
　　还能以映射作为dict函数的参数，以建立其项与映射相同的字典，如果不带任何参数，则dict函数返回一个新的空的字典，就行list,tuple,str等函数一样。如果另一个映射也是字典，可以使用字典方法copy(之后介绍)。
　　　　基本的字典操作
　　    字典的基本行为在很多方面和序列类似：
　　　　len(d)  返回d中项（键-值对）的数量
　　　　d[k]返回关联到键k上的值
　　　　d[k]=v 将值v关联到键k上
　　　　del  d[k]删除键为k的项
　　　　k  in  d  检查中是否有含有键为k的项
　　　　字典也有一些自己的特性，如下：
　　　　　键类型：字典的键不一定为整型数据，也可能是其他不可变类型，如浮点型、字符串、元组等
　　　　　自动添加：即使那个键起初不存在于字典中，也可以分配给它一个值，即字典会建立一个新项；而列表在不使用append方法的前提下，不能将值关联到列表之外的索引上
　　　　　成员资格：表达式k  in  d(d为字典)查找的是键而不是值；表达式 v  in l(l为列表)则用来查找值，而不是索引（另外，在字典中检查键的成员资格比在列表中检查值的成员更高效，尤其当数据结构的规模很大时。）
　　     我们来看一个简单的例子，来看看字典相对于列表的好处：



>>> x=[]   #创建一个空列表
>>> x[42]='floor'    #出现错误
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
x[42]='floor'
IndexError: list assignment index out of range
>>> x={}   #创建一个字典
>>> x[42]='floor'   #自动将这项添加到字典中
>>> x    #字典的值
{42: 'floor'}
>>>
　　  下面是一个较复杂的字典的示例：



# 使用人名作为键的字典，每个人用另一个字典来表示，phone和addr是子字典的键
people ={
'Jason':{
'phone':'2341',
'addr':'Foo drive 23'
},
'James':{
'phone':'4564',
'addr':'Bar street 42'
},
'Jzhou':{
'phone':'4564',
'addr':'Baz avenue 90'
}
}
# 针对电话号码和地址使用的描述性标签会在打印输出的时候用到
labels={
'phone':'phone number',
'addr':'address'
}
name=raw_input('Name:')
# 查找电话号码还是地址？使用正确的键
request=raw_input ("Phone number(p) or address(a)?")
# 使用正确的键：
if request=='p':key='phone'
if request=='a':key='addr'
# 如果名字是字典中的有效键才打印信息
if name in people:
print "%s's %s is %s." % (name,labels[key],people[name][key])
raw_input("press any key to exit!")
　　运行结果如下：

　　字典的格式化字符串
　　　　上一篇介绍过字符串是如何格式化的，现在我们来看看字典是如何格式化的。在每个转换说明符的后面，加上键再跟其他说明元素。看例子：



>>> phonebook={'James':'3422','Jason':'3441','Jzhou':'2321'}
>>> phonebook
{'James': '3422', 'Jason': '3441', 'Jzhou': '2321'}
>>> "Jzhou's phone number is %(Jzhou)s." % phonebook
"Jzhou's phone number is 2321."
　　　　除了增加字符串键之外，转换说明符还是像以前一样，当以这种方式使用字典的时候，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，所以这类字符串格式化在模板系统中非常有用，看下面这个例子：



>>> template='''
%(title)s

%(title)s
%(text)s
'''
>>> data={'title':'my home page','text':'Welcome to my home age!'}
>>> print template % data

my home page

my home page
Welcome to my home age!

　　　　　字典方法
　　　　 clear——清除字典中的所有项。类似于list.sort，无返回值



>>> d={}
>>> d['name']='Jason'
>>> d['age']=42
>>> d
{'age': 42, 'name': 'Jason'}
>>> return_value=d.clear()
>>> d
{}
>>> print return_value
None
　　通过下面的例子看一下clear的简单作用：



#未使用clear方法
>>> x={}
>>> y=x
>>> x['key']='value'
>>> y
{'key': 'value'}
>>> x={}
>>> y    #x使用x={}置空后y的值还存在
{'key': 'value'}
#使用clear方法
>>> x={}
>>> y=x
>>> x['key']='value'
>>> y
{'key': 'value'}
>>> x.clear()  #x使用clear方法后,y的值也被清空了
>>> y
{}
　　　　copy——返回一个具有相同键值对的新字典（实现的是浅复制，因为值本身相同，而不是副本）



>>> x={'username':'admin','machines':['foo','bar','baz']}
>>> y=x.copy()
>>> y['username']='mlh'
>>> y['machines'].remove ('bar')
>>> y
{'username': 'mlh', 'machines': ['foo', 'baz']}
>>> x
{'username': 'admin', 'machines': ['foo', 'baz']}
　　上例看出，当在副本中替换值的时候，原字典不受影响，想上述y中username赋了新值，而x没变；但是如果修改了某个值而不是替换，则原字典也会改变，像上述y的machines中移除了bar，则x中也移除了这个值。
　　　　避免这个问题的方法是使用深复制（deep copy）,复制它包含所有的值。使用copy模块的deepcopy函数来完成



>>> from copy import deepcopy
>>> d={}
>>> d['names']=['James','Jason']
>>> c=d.copy()
>>> dc=deepcopy(d)
>>> d['names'].append('Jzhou')
>>> c
{'names': ['James', 'Jason', 'Jzhou']}
>>> dc
{'names': ['James', 'Jason']}
　　　 fromkeys——使用给定的键建立新的字典，每个键默认对应的值为None



>>> {}.fromkeys(['name','age'])  #构造了有一个空字典来建立另外一个字典
{'age': None, 'name': None}
　　也可以直接在所有字典的类型dict上调用方法



>>> dict.fromkeys(['name','age'])
{'age': None, 'name': None}
　　若不想使用None作默认值，也可以提供自己的默认值



>>> dict.fromkeys(['name','age'],'Unknown')
{'age': 'Unknown', 'name': 'Unknown'}
　　  get——得到字典中的某个项



#一般当是视图得到字典中不存在的项时将出错
>>> d={}
>>> print d['name']
Traceback (most recent call last):
File "", line 1, in
print d['name']
KeyError: 'name'
#使用get方法时不会出错
>>> print d.get('name')
None
#也可以自定义默认值来替换'None'
>>> d.get('name','N/A')
'N/A'
#如果键值存在，get用起来就像普通的字典查询一样
>>> d['name']='Eric'
>>> d.get('name')
'Eric'
　　　看下面这个经过改造的例子：



people ={
'Jason':{
'phone':'2341',
'addr':'Foo drive 23'
},
'James':{
'phone':'4564',
'addr':'Bar street 42'
}
}
labels={
'phone':'phone number',
'addr':'address'
}
name = raw_input('Name:')
#查找电话号码还是地址?
request=raw_input('phone number(p) or address(a)?')
#使用正确的键
key=request
if request =='p':key='phone'
if request =='a':key='addr'
person=people.get(name,{})
label=labels.get(key,key)
#使用get()提供的默认值
result=person.get('key','not available')
#如果请求不是p或者a，则使用get()提供的默认值
if request != 'p' and request != 'a':
print "%s's %s is %s." % (name,label,result)
#如果请求正确，则按正常处理
elif request == 'p' or request == 'a':
print "%s's %s is %s." % (name,labels[key],people[name][key])
raw_input("press any key to exit!")

　　运行结果如下，即正常输入和异常输入时的处理结果：
  
　　 has_key——检查字典中是否含有给出的键。表达式dict.has_key(k)相当于 表达式key  in  dict。注意在python3.0中不包含这个函数了。



>>> d={}
>>> d.has_key('name')
False
>>> d['name']='Jzhou'
>>> d.has_key('name')
True
　　　 items和iteritems——items方法将所有字典项以列表方式返回，这些列表项中的每一项都来自于（键、值），但是在项返回时并没有特殊顺序。


　　>>> d={'title':'python','url':'http://www.python.org'}
>>> d.items ()
[('url', 'http://www.python.org'), ('title', 'python')]
　　iteritems作用大致一样，但是会返回一个迭代器对象而不是列表



>>> it=d.iteritems ()
>>> it

>>> list(it)  #将iterator转换为列表
[('url', 'http://www.python.org'), ('title', 'python')]
　　   keys和iterkeys——keys方法将字典中的键以列表的形式返回，而iterkeys是返回针对键的迭代器



>>> d.keys()
['url', 'title']
>>> d.iterkeys()

>>> list(d.iterkeys ())
['url', 'title']
　　      values和itervalues——values方法以列表的形式返回字典中的值，itervalues返回值的迭代器。与返回键的列表不同的是，返回值的列表中可以包含重复的元素



>>> d={}
>>> d[1]=1
>>> d[2]=2
>>> d[3]=3
>>> d[4]=1
>>> d.values()
[1, 2, 3, 1]
>>> d.itervalues ()

>>> list(d.itervalues ())
[1, 2, 3, 1]
　　　   pop——获得对应于给定键的值，然后将这个键值对从字典中移除



>>> d={'x':1,'y':2}
>>> d.pop('x')
1
>>> d
{'y': 2}
　　　  popitem——类似list.pop，后者会弹出列表的最后一个元素，但不同的是，popitem弹出的是随机的项，因为字典是无序的。若想一个接一个的移除并处理项，这个方法非常有效，因为不用先获取键的列表



>>> d={'title':'python','url':'http://www.python.org','spam':0}
>>> d
{'url': 'http://www.python.org', 'spam': 0, 'title': 'python'}
>>> d.popitem()
('url', 'http://www.python.org')
>>> d
{'spam': 0, 'title': 'python'}
　　尽管popitem和列表的pop方法很类似，但字典中并没有与append等价的方法，因为字典是无序的，无“追加至最后”可言。
　　　　  setdefault——获得与给定键相关联的值，类似get()方法，另外，它还能在字典中不含有给定键的情况下设定相应的键值



>>> d={}
>>> d.setdefault('name','N/A')
'N/A'
>>> d
{'name': 'N/A'}
>>> d['name']='Jzhou'
>>> d.setdefault('name','N/A')
'Jzhou'
>>> d
{'name': 'Jzhou'}
　　可以看出，当键不存在的时候，setdefault返回默认值并且相应的更新字典。如果键存在，那么就返回与其对应的值，但不改变字典。默认值可选，如果不写，默认为None



>>> d={}
>>> print d.setdefault('name')
None
>>> d
{'name': None}
　　  update——利用一个字典更新另外一个字典



>>> d={
'title':'Python web site',
'url':'http://www.python.org',
'changed':'April 4 20:18 2013'
}
>>> x={'title':'Python Language Website'}
>>> d.update(x) #提供的字典中的项会被添加到旧的字典中，若有相同的键则会进行覆盖
>>> d
{'url': 'http://www.python.org', 'changed': 'April 4 20:18 2013', 'title': 'Python Language Website'}
　　 以上是字典常用的主要方法，调用方式和调用列表及字符串的方式相同。