字典

1. 可變型別與不可變型別

• 序列是以連續的整數為索引，與此不同的是，字典以"關鍵字"為索引，關鍵字可以是任意不可變型別，通常用字串或數值。
• 字典是 Python 唯一的一個 對映型別，字串、元組、列表屬於序列型別。

那麼如何快速判斷一個數據型別X是不是可變型別的呢？兩種方法：

• 麻煩方法：用id(X)函式，對 X 進行某種操作，比較操作前後的id，如果不一樣，則X不可變，如果一樣，則X可變。
• 便捷方法：用hash(X)，只要不報錯，證明X可被雜湊，即不可變，反過來不可被雜湊，即可變。

【例子】

i = 1
print(id(i))  # 140732167000896
i = i + 2
print(id(i))  # 140732167000960

l = [1, 2]
print(id(l))  # 4300825160
l.append('Python')
print(id(l))  # 4300825160
 

• 整數i在加 1 之後的id和之前不一樣，因此加完之後的這個i(雖然名字沒變)，但不是加之前的那個i了，因此整數是不可變型別。
• 列表l在附加'Python'之後的id和之前一樣，因此列表是可變型別。

【例子】

print(hash('Name'))  # -9215951442099718823

print(hash((1, 2, 'Python')))  # 823362308207799471

print(hash([1, 2, 'Python']))
# TypeError: unhashable type: 'list'

print(hash({1, 2, 3}))
# TypeError: unhashable type: 'set'
 

• 數值、字元和元組 都能被雜湊，因此它們是不可變型別。
• 列表、集合、字典不能被雜湊，因此它是可變型別。

2. 字典的定義

字典 是無序的 鍵:值（key:value）對集合，鍵必須是互不相同的（在同一個字典之內）。

• dict內部存放的順序和key放入的順序是沒有關係的。
• dict查詢和插入的速度極快，不會隨著key的增加而增加，但是需要佔用大量的記憶體。

字典 定義語法為{元素1, 元素2, ..., 元素n}

• 其中每一個元素是一個「鍵值對」-- 鍵:值 (key:value)
• 關鍵點是「大括號 {}」,「逗號 ,」和「冒號 :」
• 大括號 -- 把所有元素綁在一起
• 逗號 -- 將每個鍵值對分開
• 冒號 -- 將鍵和值分開

3. 建立和訪問字典

【例子】

brand = ['李寧', '耐克', '阿迪達斯']
slogan = ['一切皆有可能', 'Just do it', 'Impossible is nothing']
print('耐克的口號是:', slogan[brand.index('耐克')])  
# 耐克的口號是: Just do it

dic = {'李寧': '一切皆有可能', '耐克': 'Just do it', '阿迪達斯': 'Impossible is nothing'}
print('耐克的口號是:', dic['耐克'])  
# 耐克的口號是: Just do it

【例子】通過字串或數值作為key來建立字典。

dic1 = {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}
print(dic1)  # {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}
print(dic1[1])  # one
print(dic1[4])  # KeyError: 4

dic2 = {'rice': 35, 'wheat': 101, 'corn': 67}
print(dic2)  # {'wheat': 101, 'corn': 67, 'rice': 35}
print(dic2['rice'])  # 35

注意：如果我們取的鍵在字典中不存在，會直接報錯KeyError。

【例子】通過元組作為key來建立字典，但一般不這樣使用。

dic = {(1, 2, 3): "Tom", "Age": 12, 3: [3, 5, 7]}
print(dic)  # {(1, 2, 3): 'Tom', 'Age': 12, 3: [3, 5, 7]}
print(type(dic))  # <class 'dict'>

通過建構函式dict來建立字典。

• dict()建立一個空的字典。

【例子】通過key直接把資料放入字典中，但一個key只能對應一個value，多次對一個key放入value，後面的值會把前面的值沖掉。

dic = dict()
dic['a'] = 1
dic['b'] = 2
dic['c'] = 3

print(dic)
# {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

dic['a'] = 11
print(dic)
# {'a': 11, 'b': 2, 'c': 3}

dic['d'] = 4
print(dic)
# {'a': 11, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

• dict(mapping)new dictionary initialized from a mapping object's (key, value) pairs

【例子】

dic1 = dict([('apple', 4139), ('peach', 4127), ('cherry', 4098)])
print(dic1)  # {'cherry': 4098, 'apple': 4139, 'peach': 4127}

dic2 = dict((('apple', 4139), ('peach', 4127), ('cherry', 4098)))
print(dic2)  # {'peach': 4127, 'cherry': 4098, 'apple': 4139}

• dict(**kwargs)-> new dictionary initialized with the name=value pairs in the keyword argument list. For example: dict(one=1, two=2)

【例子】這種情況下，鍵只能為字串型別，並且建立的時候字串不能加引號，加上就會直接報語法錯誤。

dic = dict(name='Tom', age=10)
print(dic)  # {'name': 'Tom', 'age': 10}
print(type(dic))  # <class 'dict'>

4. 字典的內建方法

• dict.fromkeys(seq[, value])用於建立一個新字典，以序列seq中元素做字典的鍵，value為字典所有鍵對應的初始值。

【例子】

seq = ('name', 'age', 'sex')
dic1 = dict.fromkeys(seq)
print(dic1)
# {'name': None, 'age': None, 'sex': None}

dic2 = dict.fromkeys(seq, 10)
print(dic2)
# {'name': 10, 'age': 10, 'sex': 10}

dic3 = dict.fromkeys(seq, ('小馬', '8', '男'))
print(dic3)
# {'name': ('小馬', '8', '男'), 'age': ('小馬', '8', '男'), 'sex': ('小馬', '8', '男')}

• dict.keys()返回一個可迭代物件，可以使用list()來轉換為列表，列表為字典中的所有鍵。

【例子】

dic = {'Name': 'lsgogroup', 'Age': 7}
print(dic.keys())  # dict_keys(['Name', 'Age'])
lst = list(dic.keys())  # 轉換為列表
print(lst)  # ['Name', 'Age']

• dict.values()返回一個迭代器，可以使用list()來轉換為列表，列表為字典中的所有值。

【例子】

dic = {'Sex': 'female', 'Age': 7, 'Name': 'Zara'}
print(dic.values())
# dict_values(['female', 7, 'Zara'])

print(list(dic.values()))
# [7, 'female', 'Zara']

• dict.items()以列表返回可遍歷的 (鍵, 值) 元組陣列。

【例子】

dic = {'Name': 'Lsgogroup', 'Age': 7}
print(dic.items())
# dict_items([('Name', 'Lsgogroup'), ('Age', 7)])

print(tuple(dic.items()))
# (('Name', 'Lsgogroup'), ('Age', 7))

print(list(dic.items()))
# [('Name', 'Lsgogroup'), ('Age', 7)]

• dict.get(key, default=None)返回指定鍵的值，如果值不在字典中返回預設值。

【例子】

dic = {'Name': 'Lsgogroup', 'Age': 27}
print("Age 值為 : %s" % dic.get('Age'))  # Age 值為 : 27
print("Sex 值為 : %s" % dic.get('Sex', "NA"))  # Sex 值為 : NA
print(dic)  # {'Name': 'Lsgogroup', 'Age': 27}

• dict.setdefault(key, default=None)和get()方法 類似, 如果鍵不存在於字典中，將會新增鍵並將值設為預設值。

【例子】

dic = {'Name': 'Lsgogroup', 'Age': 7}
print("Age 鍵的值為 : %s" % dic.setdefault('Age', None))  # Age 鍵的值為 : 7
print("Sex 鍵的值為 : %s" % dic.setdefault('Sex', None))  # Sex 鍵的值為 : None
print(dic)  
# {'Age': 7, 'Name': 'Lsgogroup', 'Sex': None}

• key in dictin操作符用於判斷鍵是否存在於字典中，如果鍵在字典 dict 裡返回true，否則返回false。而not in操作符剛好相反，如果鍵在字典 dict 裡返回false，否則返回true。

【例子】

dic = {'Name': 'Lsgogroup', 'Age': 7}

# in 檢測鍵 Age 是否存在
if 'Age' in dic:
    print("鍵 Age 存在")
else:
    print("鍵 Age 不存在")

# 檢測鍵 Sex 是否存在
if 'Sex' in dic:
    print("鍵 Sex 存在")
else:
    print("鍵 Sex 不存在")

# not in 檢測鍵 Age 是否存在
if 'Age' not in dic:
    print("鍵 Age 不存在")
else:
    print("鍵 Age 存在")

# 鍵 Age 存在
# 鍵 Sex 不存在
# 鍵 Age 存在

• dict.pop(key[,default])刪除字典給定鍵key所對應的值，返回值為被刪除的值。key值必須給出。若key不存在，則返回default值。
• del dict[key]刪除字典給定鍵key所對應的值。

【例子】

dic1 = {1: "a", 2: [1, 2]}
print(dic1.pop(1), dic1)  # a {2: [1, 2]}

# 設定預設值，必須新增，否則報錯
print(dic1.pop(3, "nokey"), dic1)  # nokey {2: [1, 2]}

del dic1[2]
print(dic1)  # {}

• dict.popitem()隨機返回並刪除字典中的一對鍵和值，如果字典已經為空，卻呼叫了此方法，就報出KeyError異常。

【例子】

dic1 = {1: "a", 2: [1, 2]}
print(dic1.popitem())  # (1, 'a')
print(dic1)  # {2: [1, 2]}

• dict.clear()用於刪除字典內所有元素。

【例子】

dic = {'Name': 'Zara', 'Age': 7}
print("字典長度 : %d" % len(dic))  # 字典長度 : 2
dic.clear()
print("字典刪除後長度 : %d" % len(dic))  
# 字典刪除後長度 : 0

• dict.copy()返回一個字典的淺複製。

【例子】

dic1 = {'Name': 'Lsgogroup', 'Age': 7, 'Class': 'First'}
dic2 = dic1.copy()
print(dic2)  
# {'Age': 7, 'Name': 'Lsgogroup', 'Class': 'First'}

【例子】直接賦值和 copy 的區別

dic1 = {'user': 'lsgogroup', 'num': [1, 2, 3]}

# 引用物件
dic2 = dic1  
# 淺拷貝父物件（一級目錄），子物件（二級目錄）不拷貝，還是引用
dic3 = dic1.copy()  

print(id(dic1))  # 148635574728
print(id(dic2))  # 148635574728
print(id(dic3))  # 148635574344

# 修改 data 資料
dic1['user'] = 'root'
dic1['num'].remove(1)

# 輸出結果
print(dic1)  # {'user': 'root', 'num': [2, 3]}
print(dic2)  # {'user': 'root', 'num': [2, 3]}
print(dic3)  # {'user': 'runoob', 'num': [2, 3]}

• dict.update(dict2)把字典引數dict2的key:value對 更新到字典dict裡。

【例子】

dic = {'Name': 'Lsgogroup', 'Age': 7}
dic2 = {'Sex': 'female', 'Age': 8}
dic.update(dic2)
print(dic)  
# {'Sex': 'female', 'Age': 8, 'Name': 'Lsgogroup'}

練習題：

1、字典基本操作

字典內容如下:

dic = {
    'python': 95,
    'java': 99,
    'c': 100
    }

用程式解答下面的題目

• 字典的長度是多少
• 請修改'java' 這個key對應的value值為98
• 刪除 c 這個key
• 增加一個key-value對，key值為 php, value是90
• 獲取所有的key值，儲存在列表裡
• 獲取所有的value值，儲存在列表裡
• 判斷 javascript 是否在字典中
• 獲得字典裡所有value 的和
• 獲取字典裡最大的value
• 獲取字典裡最小的value
• 字典 dic1 = {'php': 97}， 將dic1的資料更新到dic中

2、字典中的value

有一個字典，儲存的是學生各個程式語言的成績，內容如下

data = {
        'python': {'上學期': '90', '下學期': '95'},
        'c++': ['95', '96', '97'],
        'java': [{'月考':'90', '期中考試': '94', '期末考試': '98'}]
        }

各門課程的考試成績儲存方式並不相同，有的用字典，有的用列表，但是分數都是字串型別，請實現函式transfer_score(score_dict)，將分數修改成int型別

   
def transfer_score(data):
    # your code here