第026講：字典：當索引不好用時2
目錄
0. Python的字典是否支援一鍵（Key）多值（Value）？
1. 在字典中，如果試圖為一個不存在的鍵（Key）賦值會怎樣？
2. 成員資格操作符（in和not in）可以檢查一個元素是否存在序列中，當然也可以用來檢查一個鍵（Key）是否存在字典中，那麼請問哪種的檢查效率更高些？為什麼？
3. Python對鍵（Key）和值（Value）有沒有型別限制？
5. 如果你需要將字典dict1 = {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}拷貝到dict2，你應該怎麼做？
0. 嘗試編寫一個使用者登入程式（這次嘗試將功能封裝成函式），程式實現如圖：
1. 請寫下這一節課你學習到的內容：格式不限，回憶並複述是加強記憶的好方式！
測試題
0. Python的字典是否支援一鍵（Key）多值（Value）？
答：不支援，對相同的鍵再次賦值會將上一次的值直接覆蓋。
>>> dict1 = {1:'one', 1:'yi'}
>>> dict1[1]
'yi'
1. 在字典中，如果試圖為一個不存在的鍵（Key）賦值會怎樣？
答：會自動建立對應的鍵（Key）並新增相應的值（Value）進去。（具體原理可以參考第3題的“擴充套件閱讀”部分）
2. 成員資格操作符（in和not in）可以檢查一個元素是否存在序列中，當然也可以用來檢查一個鍵（Key）是否存在字典中，那麼請問哪種的檢查效率更高些？為什麼？
答：在字典中檢查鍵（Key）是否存在比在序列中檢查指定元素是否存在更高效。因為字典的原理是使用雜湊演算法儲存，一步到位，不需要使用查詢演算法進行匹配，因此時間複雜度是O（1），效率非常高。（關於如何使用雜湊演算法儲存的具體原理可以參考第3題的“擴充套件閱讀”部分）
3. Python對鍵（Key）和值（Value）有沒有型別限制？
答：Python對鍵的要求相對要嚴格一些，要求它們必須是可雜湊（Hash）的物件，不能是可變型別（包括變數、列表、字典本身等）。
但是Python對值是沒有任何限制的，它們可以是任意的Python物件。
如果不清楚雜湊原理以及字典的存放原理的童鞋，推薦閱讀下小甲魚幫你整理的這篇文章：你知道Python的字典（Dict）是如何儲存的嗎？（
4. 請目測下邊程式碼執行後，字典dict1的內容是什麼？
>>> dict1.fromkeys((1, 2, 3), ('one', 'two', 'three'))
>>> dict1.fromkeys((1, 3), '數字')
答：執行完成後，字典dict1的內容是：{1: '數字', 3: '數字'}
這裡要注意的是，fromkeys方法是直接建立一個新的字典，不要試圖使用它來修改一個原有的字典，因為它會直接無情的用把整個字典給覆蓋掉。
5. 如果你需要將字典dict1 = {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}拷貝到dict2，你應該怎麼做？
答：可以利用字典的copy()方法：dict2 = dict1.copy()，在其他語言轉移到Python小夥伴們剛開始可能會習慣性的直接用賦值的方法（dict2 = dict1），這樣子做在Python中只是將物件的引用拷貝過去而已。
看一下區別：
>>> a = {1:'one', 2:'two', 3:'three'}
>>> b = a.copy()
>>> c = a
>>> c[4] = 'four'
>>> c
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four'}
>>> a
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four'}
>>> b
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}
動動手
0. 嘗試編寫一個使用者登入程式（這次嘗試將功能封裝成函式），程式實現如圖：
user_data = {}
def new_user():
prompt = '請輸入使用者名稱：'
while True:
name = input(prompt)
if name in user_data:
prompt = '此使用者名稱已經被使用，請重新輸入：'
continue
else:
break
passwd = input('請輸入密碼：')
user_data[name] = passwd
print('註冊成功，趕緊試試登入吧^_^')
def old_user():
prompt = '請輸入使用者名稱：'
while True:
name = input(prompt)
if name not in user_data:
prompt = '您輸入的使用者名稱不存在，請重新輸入：'
continue
else:
break
passwd = input('請輸入密碼：')
pwd = user_data.get(name)
if passwd == pwd:
print('歡迎進入XXOO系統，請點右上角的X結束程式！')
else:
print('密碼錯誤！')
def showmenu():
prompt = '''
|--- 新建使用者：N/n ---|
|--- 登入賬號：E/e ---|
|--- 推出程式：Q/q ---|
|--- 請輸入指令程式碼：'''
while True:
chosen = False
while not chosen:
choice = input(prompt)
if choice not in 'NnEeQq':
print('您輸入的指令程式碼錯誤，請重新輸入：')
else:
chosen = True
if choice == 'q' or choice == 'Q':
break
if choice == 'n' or choice == 'N':
new_user()
if choice == 'e' or choice == 'E':
old_user()
showmenu()
1. 請寫下這一節課你學習到的內容：格式不限，回憶並複述是加強記憶的好方式！
比序列更加使用的對映型別，Python唯一的一個對映型別就是字典，字典也有一個關鍵符號，就是大括號，跟序列一樣，也可以用 dict() 這個工廠函式來建立一個字典，跟序列不一樣的是，如果在序列中試圖為一個不存在的位置去賦值的時候，會報錯，會提示該位置並不存在，但如果在字典中，它會自動建立相應的鍵並新增對應的值。
dict() 是一個工廠函式，實際上是一個型別，呼叫它會生成一個該型別的例項，此前我們學習了str()，int()，list()，tuple()，這些都是工廠函式（型別），不過在學習類和物件之前，你可以把它們當做普通函式來理解。
1、下面介紹字典的內建方法
fromkeys(....)
用法：dict.fromkeys(S[ ,v]) -> New dict with keys from S and values equal to v(v default to None).
你可以用fromkeys(....)方法建立並返回新的字典，第一個引數S是字典的鍵值，第二個引數v是可選的鍵值對應的值，如果第二個引數不提供的話，就是None。
>>> dict1 = {}
>>> dict1.fromkeys((1, 2, 3))
{1: None, 2: None, 3: None}
>>> dict1
{}
dict1.fromkeys（）只是建立新的字典，對原陣列無影響，和下面的程式碼是一樣的：
dict.fromkeys((1, 2, 3))
{1: None, 2: None, 3: None}
如果給鍵對應的值的話：
>>> dict.fromkeys((1, 2, 3), 'number')
{1: 'number', 2: 'number', 3: 'number'}
但是不要指望分別給鍵對應的值：
>>> dict.fromkeys((1, 2, 3), ('one', 'two', 'three'))
{1: ('one', 'two', 'three'), 2: ('one', 'two', 'three'), 3: ('one', 'two', 'three')}
2、下面介紹訪問字典的幾個方法
keys()、values()、items()
keys()返回字典鍵的引用，values()返回字典值的引用，items()返回字典項的引用
>>> dict1 = {1:'one', 2:'two', 3:'three', 4:'four', 5:'five'}
>>> dict1.keys()
dict_keys([1, 2, 3, 4, 5])
>>> dict1.values()
dict_values(['one', 'two', 'three', 'four', 'five'])
>>> dict1.items()
dict_items([(1, 'one'), (2, 'two'), (3, 'three'), (4, 'four'), (5, 'five')])
>>> for eachkey in dict1.keys():
print(eachkey, end = ' ')
1 2 3 4 5
>>> for eachvalue in dict1.values():
print(eachvalue, end = ' ')
one two three four five
>>> for eachitem in dict1.items():
print(eachitem, end = ' ')
(1, 'one') (2, 'two') (3, 'three') (4, 'four') (5, 'five')
當我們試圖訪問字典中不存在的項時，就可能會報錯：
>>> dict1
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four', 5: 'five'}
>>> dict1[6]
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#56>", line 1, in <module>
dict1[6]
KeyError: 6
這樣的使用者體驗就會不好。
因此使用get()內建函式。
>>> dict1.get(5)
'five'
>>> dict1.get(6)
>>> print(dict1.get(6))
None
也可以在get中為不存在的項輸出相應的提示：
>>> dict1.get(6, '不存在')
'不存在'
>>> dict1.get(5, '不存在')
'five'
>>> dict1
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four', 5: 'five'}
如果不知道一個鍵是否在字典中（不能查詢值），可以使用成員資格操作符來進行判斷。in 和 not in
>>> 6 in dict1
False
>>> 5 in dict1
True
>>> 'five' in dict1
False
清空一個字典，使用clear()方法。
>>> dict1
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four', 5: 'five'}
>>> dict1.clear()
>>> dict1
{}
clear()會完全清除整個字典，即使該字典有多個名字對應：
>>> a = {1: 'one'}
>>> b = a
>>> b
{1: 'one'}
>>> a.clear()
>>> a
{}
>>> b
{}
copy()拷貝，區別於賦值：
>>> a = {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}
>>> b = a.copy()
>>> c = a
>>> a
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}
>>> b
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}
>>> c
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}
>>> id(a) id() 返回地址，可以發現c和a指向同一個字典
2200132871048
>>> id(b)
2200132857800
>>> id(c)
2200132871048
>>> c[4] = 'four'
>>> a
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four'}
>>> b
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three'}
>>> c
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four'}
pop()和popitem()，都是彈出字典中的元素。
>>> a = {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four'}
>>> a.pop(2)
'two'
>>> a
{1: 'one', 3: 'three', 4: 'four'}
>>> a = {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four'}
>>> a.popitem()
(1, 'one')
>>> a
{2: 'two', 3: 'three', 4: 'four'}
pop()是彈出對應鍵的項，返回鍵對應的值，popitem()是隨機從字典彈出項，返回鍵和值的元組。
setdefault()
用法與get()類似，只是如果找不到對應的鍵，會自動新增，值預設為None，也可以給值。
>>> a = {1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four'}
>>> a.setdefault(2)
'two'
>>> a.setdefault(5)
>>> a
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four', 5: None}
>>> a.setdefault(5, 'five')
>>> a
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four', 5: None}
>>> a.setdefault(6, 'six')
'six'
>>> a
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four', 5: None, 6: 'six'}
update()，用一個字典或對映關係去更新一個字典。
>>> a
{1: 'one', 2: 'two', 3: 'three', 4: 'four', 5: None, 6: 'six'}
>>> b = {2: 'double'}
>>> a.update(b)
>>> a
{1: 'one', 2: 'double', 3: 'three', 4: 'four', 5: None, 6: 'six'}