【Python入门】一篇掌握Python中的字典（创建、访问、修改、字典方法）【详细版】-EW帮帮网

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🚨项目运行环境：

平台：Window11
语言环境：Python3.8
运行环境1：PyCharm 2021.3
运行环境2：Jupyter Notebook 7.3.2
框架：PyTorch 2.5.1（CUDA11.8）

2. 字典

（Dictionary）是一种内置的数据结构，以键值对（key-value pair）的形式存储数据。在许多Python或PyTorch中常常被使用，例如nn.Sequential等等。因此猫猫有必要写一篇文章，详细讲讲字典的生命全周期。

2.1 字典的创建

字典创建的方法本质上就两种：大括号法、dict方法

2.1.1 大括号+直接赋值

这是最常见和直接的方式，直接使用 {} 包裹键值对：

my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}

2.1.2 大括号+字典推导式

字典推导式允许你根据某种条件或从其他可迭代对象创建字典：

my_dict = {x: x**2 for x in range(5)}
# 输出: {0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}

2.1.3 dict+关键字参数

你可以使用 dict() 函数来创建字典，通过关键字参数来初始化：

my_dict = dict(name='Alice', age=25, city='New York')

2.1.4 dict+元组列表

你可以使用 dict() 函数来创建字典，通过元组列表来初始化：

my_dict = dict([('name', 'Alice'), ('age', 25), ('city', 'New York')])

2.1.5 dict+zip方法

zip() 可以将两个可迭代对象组合成一个字典，前一个对象作为键，后一个对象作为值：

示例一：

keys = ['name', 'age', 'city']
values = ['Alice', 25, 'New York']
my_dict = dict(zip(keys, values))
# 输出: {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}

示例二：

dic = dict(zip('abc', [1, 2, 3]))
print(dic)
# 输出结果：{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

2.1.6 dict+fromkeys方法

通常用来初始化字典, 设置value的默认值

my_dict = dict.fromkeys(['name', 'age', 'city'], None)
# 输出: {'name': None, 'age': None, 'city': None}

2.2 字典的访问

字典访问使用的是中括号（[ ])

2.2.1 使用键访问字典元素

通过字典的键来访问对应的值。如果键不存在，会抛出 KeyError 错误：

my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}
# 访问 'name' 键对应的值
print(my_dict['name'])  # 输出: Alice

利用[]中括号来访问键值对的值

2.2.2 使用 `get()` 方法访问字典元素

get() 方法可以通过键来访问字典的值。如果键不存在，它会返回 None，也可以指定一个默认值：

# 使用 get() 方法
print(my_dict.get('name'))  # 输出: Alice
# 使用 get() 方法访问不存在的键
print(my_dict.get('gender'))  # 输出: None
# 使用 get() 方法访问不存在的键并设置默认值
print(my_dict.get('gender', 'Not specified'))  # 输出: Not specified

2.2.3 元组列表则用元组访问的方法访问

字典的输出有时候就是元组形式，因此访问字典可能也就是访问元组：

tuple_list = [(1, 'a'), (2, 'b'), (3, 'c')]
print(tuple_list[0])  # 输出: (1, 'a')
print(tuple_list[1])  # 输出: (2, 'b')
print(tuple_list[0][0])  # 输出: 1 (访问第一个元组中的第一个元素)
print(tuple_list[1][1])  # 输出: 'b' (访问第二个元组中的第二个元素)

2.3 字典的修改

2.3.1 直接修改字典元素

你可以通过直接指定键来修改字典中的值。如果键不存在，会新增该键值对：

my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}

# 修改 'age' 键对应的值
my_dict['age'] = 26
print(my_dict)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 26, 'city': 'New York'}

# 如果键不存在，添加新的键值对
my_dict['gender'] = 'Female'
print(my_dict)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 26, 'city': 'New York', 'gender': 'Female'}

2.3.2 使用 `update()` 方法修改字典

update() 方法可以用于修改字典中的元素。你可以传入一个字典或键值对（可以是一个可迭代对象，例如关键字参数或元组列表）：

# 修改现有的键值对
my_dict.update({'age': 27, 'city': 'Los Angeles'})
print(my_dict)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 27, 'city': 'Los Angeles', 'gender': 'Female'}

# 通过传入键值对的元组列表来修改或添加元素
my_dict.update([('age', 28), ('gender', 'Male')])
print(my_dict)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 28, 'city': 'Los Angeles', 'gender': 'Male'}

2.3.3 删除字典元素

使用 del 或 pop() 可以删除字典中的键值对：

# 使用 del 删除键值对
del my_dict['city']
print(my_dict)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 28, 'gender': 'Male', 'country': 'USA'}

# 使用 pop() 删除并返回值
removed_value = my_dict.pop('age')
print(removed_value)  # 输出: 28
print(my_dict)  # 输出: {'name': 'Alice', 'gender': 'Male', 'country': 'USA'}

2.3.4 清空字典

clear() 方法可以清空字典中的所有键值对：

# 使用 clear() 清空字典
my_dict.clear()
print(my_dict)  # 输出: {}

2.4 字典方法

2.4.1 keys()

返回字典中所有的键：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
print(my_dict.keys())  # 输出: dict_keys(['a', 'b'])

2.4.2 values()

返回字典中所有的值：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
print(my_dict.values())  # 输出: dict_values([1, 2])

2.4.3 update()

更新字典，可以传入另一个字典、键值对或可迭代的键值对序列。如果键已经存在，会更新值；如果键不存在，会添加新键值对：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
my_dict.update({'b': 3, 'c': 4})
print(my_dict)  # 输出: {'a': 1, 'b': 3, 'c': 4}

2.4.4 fromkeys()

创建一个新字典，以指定的键创建字典，并为每个键设置默认值。可以传递一个可迭代对象作为键和一个可选的默认值：

keys = ['a', 'b', 'c']
new_dict = dict.fromkeys(keys, 0)
print(new_dict)  # 输出: {'a': 0, 'b': 0, 'c': 0}

2.4.5 setdefault()

如果键不存在于字典中，则将其添加，并将值设置为提供的默认值。如果键已经存在，则不对该键做任何修改：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
print(my_dict.setdefault('c', 3))  # 输出: 3
print(my_dict.setdefault('a', 3))  # 输出: 1

2.4.6 clear()

清空字典中的所有元素：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
my_dict.clear()
print(my_dict)  # 输出: {}

2.4.6 copy()

返回字典的浅拷贝。拷贝后的字典不会影响原字典：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
new_dict = my_dict.copy()
print(new_dict)  # 输出: {'a': 1, 'b': 2}

2.4.7 `items()`

返回字典中所有键值对，以元组列表的形式返回。可以用于遍历字典：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
print(my_dict.items())  # 输出: dict_items([('a', 1), ('b', 2)])

2.4.8 get()

返回指定键的值，如果键不存在，返回 None（或指定的默认值）：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
print(my_dict.get('a'))  # 输出: 1
print(my_dict.get('c', 'Not Found'))  # 输出: 'Not Found'

3. 完整示例

下面是一个完整的 Python 示例，展示了字典的创建、修改、访问以及使用一些常见的字典方法：

# 创建字典
student = {
    "name": "Alice",        # 键值对: "name" -> "Alice"
    "age": 20,              # 键值对: "age" -> 20
    "courses": ["Math", "Science"],  # 键值对: "courses" -> ["Math", "Science"]
}

# 访问字典的值
print("Name:", student["name"])  # 输出: Alice
print("Age:", student.get("age"))  # 输出: 20

# 使用 get 方法访问一个不存在的键，提供默认值
print("Gender:", student.get("gender", "Not Specified"))  # 输出: Not Specified

# 修改字典中的值
student["age"] = 21  # 修改 age 的值
print("Updated Age:", student["age"])  # 输出: 21

# 向字典中添加新的键值对
student["address"] = "123 Main St"
print("Address:", student["address"])  # 输出: 123 Main St

# 使用 update() 方法修改多个键值对
student.update({"name": "Bob", "age": 22})
print("Updated Name:", student["name"])  # 输出: Bob
print("Updated Age:", student["age"])  # 输出: 22

# 使用 keys(), values(), items() 方法
print("Keys:", student.keys())  # 输出: dict_keys(['name', 'age', 'courses', 'address'])
print("Values:", student.values())  # 输出: dict_values(['Bob', 22, ['Math', 'Science'], '123 Main St'])
print("Items:", student.items())  # 输出: dict_items([('name', 'Bob'), ('age', 22), ('courses', ['Math', 'Science']), ('address', '123 Main St')])

# 删除字典中的键值对
student.pop("address")  # 删除 "address" 键值对
print("After pop:", student)  # 输出: {'name': 'Bob', 'age': 22, 'courses': ['Math', 'Science']}

# 使用 popitem() 删除并返回字典中的最后一个键值对
last_item = student.popitem()
print("Popped item:", last_item)  # 输出: ('courses', ['Math', 'Science'])

# 清空字典
student.clear()
print("After clear:", student)  # 输出: {}

# 使用 fromkeys 创建一个新字典
new_dict = dict.fromkeys(["a", "b", "c"], 0)
print("New Dictionary:", new_dict)  # 输出: {'a': 0, 'b': 0, 'c': 0}

字典创建：我们使用大括号 {} 来创建字典，并指定键值对。字典的键是唯一的，值可以是任何数据类型。
访问字典的值：我们通过 dict[key] 或 dict.get(key) 来访问字典中的值。get() 方法可以提供默认值以避免键不存在时报错。
修改字典的值：通过 dict[key] = value 可以修改字典中的值。
添加新的键值对：使用相同的方式通过键来添加新的键值对。
使用 update() 方法：可以批量更新字典中的多个键值对。
遍历字典：通过 keys() 获取所有的键，values() 获取所有的值，items() 获取所有的键值对。
删除字典元素：使用 pop() 删除指定的键值对，popitem() 删除并返回最后一个键值对。
清空字典：clear() 方法会删除字典中的所有元素。
创建新字典：fromkeys() 方法通过指定的键创建新字典，并可以为每个键指定一个默认值。

4. 总结

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