从零开始的Python世界生活——基础篇（Python字典）

1.Python字典是什么?

​ Python字典是python中非常重要的非常灵活和强大的内置数据结构，用于存储键值对（key-value），Python中的字典等价于数学中的映射，也就是key(键)与value(值) 一 一 对应。我们可以通过查找key(键)来获得key(键)所对应value(值)。

2.Python字典的特点

2.1 字典中key(键)唯一,不能相同,但value(值)可以相同

2.2 字典中key(键)必须为不可变类型(如:字符串（常用）、元组、数字等),但value(值)可以是任意类型

2.3 字典是可变的，可以在创建后修改

2.4 字典中的元素没有固定顺序（在Python 3.7及以后的版本中，插入顺序会被保留）

2.5 字典的查找操作,平均时间复杂度为O(1)

3.怎样创建一个字典？

3.1 创建一个空字典:

p = {}#方法1
p = dict()#方法2

3.2 创建一个字典:

3.2.1 使用大括号{}

p = {
    "name":"Python",
    "age":33,
    "type": "programming language"
}

print(p)#运行结果:{'name': 'Python', 'age': 33, 'type': 'programming language'}

3.2.2 使用dict()函数

p = dict(name = "Python",age = 33,type = "programming language")

p1 = dict()
print(p)#运行结果:{'name': 'Python', 'age': 33, 'type': 'programming language'}
print(p1)

3.2.3 使用zip()函数压缩列表

p1 = ["name","age","type"]
p2 = ["Python",33,"programming language"]
p = dict(zip(p1,p2))

print(p)#运行结果:{'name': 'Python', 'age': 33, 'type': 'programming language'}

3.2.4 使用列表推导式

p = {x: x**2 for x in range(5)}  # 创建一个包含0到4的平方的字典

根据使用场景的不同，选择合适的方法创建字典

4.字典的基础操作

4.1 访问值

p = dict(name="Python", age=33, type="programming language") 

print(p["name"])  # 运行结果: Python  
print(p.get("age"))  # 运行结果: 33  

4.2 修改值

p = dict(name="Python", age=33, type="programming language")

p["age"] = 34  
print(p["age"])  # 运行结果: 34  

4.3 添加新的键值对

p = dict(name="Python", age=33, type="programming language")

p["creator"] = "Guido van Rossum"  
print(p)  
# 运行结果:{'name': 'Python', 'age': 34, 'type': 'programming language', 'creator': 'Guido van Rossum'}

4.4 删除键值对

4.3.1 使用del

p = dict(name="Python", age=33, type="programming language")

del p["type"]  # 删除type键
print(p)
#运行结果:{'name': 'Python', 'age': 33}

4.3.2 使用pop()

p = dict(name="Python", age=33, type="programming language")

y = p.pop("type") # 删除type键
print(p)#运行结果:{'name': 'Python', 'age': 33}
print(y)#运行结果:programming language

4.5 获取所有键值对

4.5.1 获取所有键keys()

p = dict(name="Python", age=33, type="programming language")

keys = list(p.keys())  
print(keys)  
# 运行结果: ['name', 'age', 'type']

4.5.2 获取所有值values()

p = dict(name="Python", age=33, type="programming language")

values = list(p.values())  
print(values)  

4.5.3 获取键值对 items()

p = dict(name="Python", age=33, type="programming language")

items = list(p.items())  
print(items)  

4.6 检查键是否存在

p = dict(name="Python", age=33, type="programming language")

print("name" in p)  # 输出: True  
print("creator" in p)  # 输出: False  

4.7 合并字典(你知道茴香豆的‘茴’字有几种写法吗^_)

4.7.1 使用|运算符

注意:该方法适用于python3.9及以上版本

dict1 = {"a": 1, "b": 2}  
dict2 = {"c": 3, "d": 4}  
dict1 = dict1 | dict2  
print(dict1)# 运行结果: {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

4.7.2 使用**解包

注意:该方法适用于python3.5及以上版本

dict1 = {"a": 1, "b": 2}  
dict2 = {"c": 3, "d": 4}  
dict1 = {**dict1, **dict2}   
print(dict1)# 运行结果: {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

4.7.3 使用 update() (传统方法)

dict1 = {"a": 1, "b": 2}  
dict2 = {"c": 3, "d": 4}  
dict1.update(dict2)
print(dict1)# 运行结果: {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

4.7.4 性能对比

为了更好地选择合适的合并方法，下面是对三种方法的简单性能对比：

# 性能测试代码  
import timeit  
# 合并运算符  
print(timeit.timeit("dict1 | dict2",   
    setup="dict1={'a':1}; dict2={'b':2}",   
    number=100000))  
# 解包方法  
print(timeit.timeit("{**dict1, **dict2}",   
    setup="dict1={'a':1}; dict2={'b':2}",   
    number=100000))  
# update() 方法  
print(timeit.timeit("dict1.copy().update(dict2)",   
    setup="dict1={'a':1}; dict2={'b':2}",   
    number=100000))

运行结果示例：

0.004538799985311925
0.004827399970963597
0.006663299980573356

根据性能测试结果，推荐使用的合并方法依次为：

1. 使用 | 运算符（Python 3.9+）
2. 使用 ** 解包（Python 3.5+）
3. 使用 update() 方法（传统方法）

在选择合并方法时，请务必考虑自身的 Python 版本兼容性。

结语

恭喜你，已经成功踏入了 Python 字典的世界！现在你不仅知道字典是如何工作的，还掌握了如何创建、修改和合并它们的技巧。就像在生活中，我们常常需要找到合适的钥匙来打开不同的门，字典也为我们提供了快速查找的“钥匙”。无论是存储用户信息、配置参数，还是处理复杂的数据结构，它都能派上用场。

Happy coding！