python - 字典在 Python 中，字典（Dictionary）是一种可变的、无序的（Python 3.7+

在 Python 中，字典（Dictionary） 是一种可变的、无序的（Python 3.7+ 后按插入顺序排序）键值对（key-value）集合，用于高效存储和检索数据。以下是 Python 字典的详细用法和示例：

1. 创建字典

方式 1：使用花括号 `{}`

# 空字典
empty_dict = {}
 
# 带初始值的字典
person = {"name": "Alice", "age": 25, "city": "New York"}

方式 2：使用 `dict()` 构造函数

person = dict(name="Bob", age=30, city="London")  # 关键字参数
person = dict([("name", "Charlie"), ("age", 35)])  # 可迭代对象（元组列表）

2. 访问字典值

通过键访问

print(person["name"])  # 输出: Alice

⚠️ 如果键不存在，会抛出 KeyError。

使用 `get()` 方法（推荐）

print(person.get("age"))       # 输出: 25
print(person.get("country", "USA"))  # 如果键不存在，返回默认值 "USA"

3. 修改字典

添加或更新键值对

person["email"] = "alice@example.com"  # 添加新键值对
person["age"] = 26                     # 更新已有键的值

使用 `update()` 批量添加/更新

person.update({"job": "Engineer", "city": "Berlin"})  # 合并另一个字典

4. 删除键值对

使用 `del` 语句

del person["city"]  # 删除键 "city"

⚠️ 如果键不存在，会抛出 KeyError。

使用 `pop()` 方法

age = person.pop("age")  # 删除键 "age" 并返回其值

使用 `popitem()`（Python 3.7+ 删除最后一个键值对）

key, value = person.popitem()  # 删除并返回最后一个键值对

清空字典

person.clear()  # 清空字典

5. 遍历字典

遍历所有键

for key in person:
    print(key)
 
# 或
for key in person.keys():
    print(key)

遍历所有值

for value in person.values():
    print(value)

遍历所有键值对

for key, value in person.items():
    print(f"{key}: {value}")

6. 字典常用方法

方法	描述
`dict.keys()`	返回所有键的视图
`dict.values()`	返回所有值的视图
`dict.items()`	返回所有键值对的视图
`dict.get(key, default)`	安全获取键的值
`dict.update(other_dict)`	合并另一个字典
`dict.pop(key)`	删除并返回指定键的值
`dict.popitem()`	删除并返回最后一个键值对
`dict.clear()`	清空字典

7. 字典推导式（Dictionary Comprehension）

# 示例：平方数字典
squares = {x: x**2 for x in range(5)}
print(squares)  # 输出: {0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}
 
# 示例：过滤字典
original_dict = {"a": 1, "b": 2, "c": 3, "d": 4}
filtered_dict = {k: v for k, v in original_dict.items() if v % 2 == 0}
print(filtered_dict)  # 输出: {'b': 2, 'd': 4}

8. 字典的高级用法

默认字典 `collections.defaultdict`

from collections import defaultdict
 
# 如果键不存在，自动初始化为 0
dd = defaultdict(int)
dd["count"] += 1  # 自动创建键 "count" 并赋值为 1

有序字典 `collections.OrderedDict`

from collections import OrderedDict
 
od = OrderedDict()
od["a"] = 1
od["b"] = 2
print(od)  # 输出: OrderedDict([('a', 1), ('b', 2)])

字典合并（Python 3.9+）

dict1 = {"a": 1, "b": 2}
dict2 = {"b": 3, "c": 4}
merged_dict = dict1 | dict2  # 合并字典（dict2 的值覆盖 dict1）
print(merged_dict)  # 输出: {'a': 1, 'b': 3, 'c': 4}

9. 字典的常见应用

统计词频

text = "hello world hello python"
words = text.split()
freq = {word: words.count(word) for word in set(words)}
print(freq)  # 输出: {'hello': 2, 'world': 1, 'python': 1}

JSON 数据处理

import json
data = {"name": "Alice", "age": 25}
json_str = json.dumps(data)  # 字典转 JSON 字符串
parsed_data = json.loads(json_str)  # JSON 字符串转字典

缓存（Memoization）

cache = {}
def fibonacci(n):
    if n in cache:
        return cache[n]
    if n <= 1:
        return n
    cache[n] = fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
    return cache[n]

10. 注意事项

键必须是不可变类型（如 str, int, tuple），不能用 list 或 dict 作为键。
字典是无序的（Python 3.7+ 后按插入顺序排序，但不应依赖此特性）。
高效查找：字典的查找、插入、删除操作平均时间复杂度为 O(1) 。

总结

Python 字典是一种强大的数据结构，适用于快速查找、计数、缓存和结构化数据存储。掌握字典的基本操作和高级用法（如推导式、defaultdict）可以大幅提升代码效率。

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