Python 字典的一些高级用法

在Python中，字典是一种非常重要的数据类型。它是一种键值对的映射结构，可以储存任意类型的数据。在这篇文章中，我们将探讨Python字典的一些高级用法。

1. 创建字典

在Python中，字典可以用花括号来创建，其中每个键值对之间用逗号隔开。

# 创建一个空字典
my_dict = {}

# 创建一个带有一些键值对的字典
my_dict = {'name': 'Tom', 'age': 18, 'gender': 'male'}

除了用花括号创建字典外，还可以用dict()函数来创建字典。

# 使用dict()函数创建字典
my_dict = dict(name='Tom', age=18, gender='male')

2. 字典的访问

在字典中，可以通过键来访问对应的值。如果键不存在，则会抛出KeyError异常。

my_dict = {'name': 'Tom', 'age': 18, 'gender': 'male'}

print(my_dict['name']) # 输出 'Tom'
print(my_dict['height']) # 抛出KeyError异常

为了避免抛出KeyError异常，可以使用get()方法来访问字典中的值。

my_dict = {'name': 'Tom', 'age': 18, 'gender': 'male'}

print(my_dict.get('name', 'default_name')) # 输出 'Tom'
print(my_dict.get('height', 'default_height')) # 输出 'default_height'

3. 字典的添加、修改和删除

为字典添加、修改或删除键值对是很常见的操作。

3.1 添加键值对

my_dict = {'name': 'Tom', 'age': 18, 'gender': 'male'}
my_dict['height'] = 180
print(my_dict) # 输出 {'name': 'Tom', 'age': 18, 'gender': 'male', 'height': 180}

3.2 修改键值对

my_dict = {'name': 'Tom', 'age': 18, 'gender': 'male'}
my_dict['age'] = 19
print(my_dict) # 输出 {'name': 'Tom', 'age': 19, 'gender': 'male'}

3.3 删除键值对

my_dict = {'name': 'Tom', 'age': 18, 'gender': 'male'}
del my_dict['age']
print(my_dict) # 输出 {'name': 'Tom', 'gender': 'male'}

4. 字典视图

Python中有三种不同类型的字典视图：keys()、values()和items()。

4.1 keys()视图

keys()方法返回一个由字典中所有键组成的视图。这个视图是动态的，当字典中的键发生变化时，这个视图也会跟着变化。

my_dict = {'name': 'Tom', 'age': 18, 'gender': 'male'}
print(my_dict.keys()) # 输出 dict_keys(['name', 'age', 'gender'])

4.2 values()视图

values()方法返回一个由字典中所有值组成的视图。这个视图同样是动态的。

my_dict = {'name': 'Tom', 'age': 18, 'gender': 'male'}
print(my_dict.values()) # 输出 dict_values(['Tom', 18, 'male'])

4.3 items()视图

items()方法返回一个由字典中所有键值对组成的视图。这个视图同样是动态的。

my_dict = {'name': 'Tom', 'age': 18, 'gender': 'male'}
print(my_dict.items()) # 输出 dict_items([('name', 'Tom'), ('age', 18), ('gender', 'male')])

5. 字典推导式

字典推导式是一种简洁的方式来创建字典。

# 创建一个字典，键是1到5的数字，值是对应的平方
my_dict = {x: x*x for x in range(1, 6)}
print(my_dict) # 输出 {1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25}

6. collections模块中的OrderedDict

collections模块中的OrderedDict是一个有序字典，可以保持插入顺序。

from collections import OrderedDict

my_dict = OrderedDict()
my_dict['name'] = 'Tom'
my_dict['age'] = 18
my_dict['gender'] = 'male'

for key, value in my_dict.items():
    print(key, value)

输出结果：

name Tom
age 18
gender male

7. collections模块中的defaultdict

collections模块中的defaultdict是一个可以设置默认值的字典。当访问字典中不存在的键时，如果没有设置默认值，则会抛出KeyError异常；如果设置了默认值，则会返回默认值。

from collections import defaultdict

my_dict = defaultdict(lambda: 0)
my_dict['name'] = 'Tom'
my_dict['age'] = 18

print(my_dict['gender']) # 输出 0

8. 字典的拷贝

在Python中，字典有两种拷贝方式：浅拷贝和深拷贝。

8.1 浅拷贝

浅拷贝只拷贝第一层，因此如果字典中的值是可变对象，则拷贝的结果会影响原字典中的值。

my_dict = {'name': 'Tom', 'scores': [80, 90, 100]}
my_dict_copy = my_dict.copy()

my_dict_copy['scores'].append(70)

print(my_dict) # 输出 {'name': 'Tom', 'scores': [80, 90, 100, 70]}

8.2 深拷贝

深拷贝会递归拷贝所有层次的值，因此不会影响原字典中的值。

import copy

my_dict = {'name': 'Tom', 'scores': [80, 90, 100]}
my_dict_copy = copy.deepcopy(my_dict)

my_dict_copy['scores'].append(70)

print(my_dict) # 输出 {'name': 'Tom', 'scores': [80, 90, 100]}