字典
字典是另一种可变容器模型，且可存储任意类型对象。字典的每个键值 key=>value对用冒号:分割，每个键值对之间用逗号,分割，整个字典包括在花括号{}中。
使用字典
在Python中，字典是一系列键—值对。每个键都与一个值相关联，你可以使用键来访问与之相关联的值。与键相关联的值可以是数字、字符串、列表乃至字典。事实上，可将任何Python对象用作字典中的值。 来看一个游戏，其中包含一些外星人，这些外星人的颜色和点数各不相同，如下所示:
alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}
复制代码键—值对是两个相关联的值。指定键时，Python将返回与之相关联的值。键和值之间用冒号分隔，而键—值对之间用逗号分隔。在字典中，你想存储多少个键—值对都可以。 最简单的字典只有一个键—值对，如下述修改后的字典alien_0所示:
alien_0 = {'color': 'green'}
复制代码这个字典只存储了一项有关alien_0的信息，具体地说是这个外星人的颜色。在这个字典中，字符串color是一个键，与之相关联的值为green。
访问字典中的值
要获取与键相关联的值，可依次指定字典名和放在方括号内的键，如下所示:
alien_0 = {'color': 'green'}
print(alien_0['color'])
复制代码这将返回字典alien_0中与键color相关联的值:
green
复制代码字典中可包含任意数量的键—值对。例如，下面是最初的字典alien_0，其中包含两个键— 值对:
alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}
复制代码现在，你可以访问外星人alien_0的颜色和点数。如果玩家射杀了这个外星人，你就可以使用下面的代码来确定玩家应获得多少个点:
alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}
new_points = alien_0['points']
print("You just earned " + str(new_points) + " points!")
复制代码上述代码首先定义了一个字典，然后从这个字典中获取与键points相关联的值，并将这个值存储在变量new_points中。接下来，将这个整数转换为字符串，并打印一条消息，指出玩家获得了多少个点:
You just earned 5 points!
复制代码添加键—值对
字典是一种动态结构，可随时在其中添加键—值对。要添加键—值对，可依次指定字典名、用方括号括起的键和相关联的值。 下面在字典alien_0中添加两项信息:
外星人的x坐标和y坐标，让我们能够在屏幕的特定位置显示该外星人。我们将这个外星人放在屏幕左边缘，且离屏幕上边缘25像素的地方。由于屏幕坐标系的原点通常为左上角，因此要将该外星人放在屏幕左边缘，可将x坐标设置为0，要将该外星人放在离屏幕顶部25像素的地方，可将y坐标设置为25，如下所示:
alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}
print(alien_0)
alien_0['x_position'] = 0
alien_0['y_position'] = 25
print(alien_0)
复制代码我们首先定义了前面一直在使用的字典，然后打印这个字典，以显示其信息快照。我们在这个字典中新增了一个键—值对，其中的键为x_position，而值为0。接着我们重复这样的操作，但使用的键为y_position。打印修改后的字典时，将看到这两个新增的键—值对:
{'color': 'green', 'points': 5}
{'color': 'green', 'points': 5, 'y_position': 25, 'x_position': 0}
复制代码这个字典的最终版本包含四个键—值对，其中原来的两个指定外星人的颜色和点数，而新增的两个指定位置。注意，键—值对的排列顺序与添加顺序不同。Python不关心键—值对的添加顺序，而只关心键和值之间的关联关系。
创建空字典
有时候，在空字典中添加键—值对是为了方便，而有时候必须这样做。为此，可先使用一对空的花括号定义一个字典，再分行添加各个键—值对。例如，下例演示了如何以这种方式创建字典alien_0:
alien_0 = {}
alien_0['color'] = 'green'
alien_0['points'] = 5
print(alien_0)
复制代码这里首先定义了空字典alien_0，再在其中添加颜色和点数，得到前述示例一直在使用的字典:
{'color': 'green', 'points': 5}
复制代码使用字典来存储用户提供的数据或在编写能自动生成大量键—值对的代码时，通常都需要先定义一个空字典。
修改字典中的值
要修改字典中的值，可依次指定字典名、用方括号括起的键以及与该键相关联的新值。 例如，假设随着游戏的进行，需要将一个外星人从绿色改为黄色:
alien_0 = {'color': 'green'}
print("The alien is " + alien_0['color'] + ".")
alien_0['color'] = 'yellow'
print("The alien is now " + alien_0['color'] + ".")
复制代码我们首先定义了一个表示外星人alien_0的字典，其中只包含这个外星人的颜色。接下来，我们将与键color相关联的值改为yellow。输出表明，这个外星人确实从绿色变成了黄色:
The alien is green.
The alien is now yellow.
复制代码来看一个更有趣的例子，对一个能够以不同速度移动的外星人的位置进行跟踪。我们将存储该外星人的当前速度，并据此确定该外星人将向右移动多远:
alien_0 = {'x_position': 0, 'y_position': 25, 'speed': 'medium'}
print("Original x-position: " + str(alien_0['x_position']))
# 向右移动外星人
# 据外星人当前速度决定将其移动多远
if alien_0['speed'] == 'slow':
x_increment = 1
elif alien_0['speed'] == 'medium':
x_increment = 2
else:
# 这个外星人的速度一定很快
x_increment = 3
# 新位置等于老位置加上增量
alien_0['x_position'] = alien_0['x_position'] + x_increment
print("New x-position: " + str(alien_0['x_position']))
复制代码我们首先定义了一个外星人，其中包含初始的x坐标和y坐标，还有速度medium。出于简化考虑，我们省略了颜色和点数，但即便包含这些键值对，这个示例的工作原理也不会有任何变化。我们还打印了x_position的初始值，这让用户知道这个外星人向右移动了多远。 然后，使用了一个if-elif-else结构来确定外星人应向右移动多远，并将这个值存储在变量x_increment中。如果外星人的速度为slow，它将向右移动一个单位，如果速度为medium，将向右移动两个单位，如果为fast，将向右移动三个单位。确定移动量后，将其与x_position的当前值相加，再将结果关联到字典中的键x_position。 由于这是一个速度中等的外星人，因此其位置将向右移动两个单位:
Original x-position: 0
New x-position: 2
复制代码通过修改外星人字典中的值，可改变外星人的行为。例如，要将这个速度中等的外星人变成速度很快的外星人，可添加如下代码行:
alien_0['speed'] = fast
复制代码这样，再次运行这些代码时，其中的if-elif-else结构将把一个更大的值赋给变量 x_increment。
删除键—值对
对于字典中不再需要的信息，可使用del语句将相应的键—值对彻底删除。使用del语句时，必须指定字典名和要删除的键。 例如，下面的代码从字典alien_0中删除键points及其值:
alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}
print(alien_0)
del alien_0['points']
print(alien_0)
复制代码上述代码将键points从字典alien_0中删除，同时删除与这个键相关联的值。输出表明，键points及其值5已从字典中删除，但其他键—值对不受影响:
{'color': 'green', 'points': 5}
{'color': 'green'}
复制代码遍历字典
一个Python字典可能只包含几个键—值对，也可能包含数百万个键—值对。鉴于字典可能包含大量的数据，Python支持对字典遍历。字典可用于以各种方式存储信息，因此有多种遍历字典的方式，可遍历字典的所有键—值对、键或值。
遍历所有的键—值对
探索各种遍历方法前，先来看一个新字典，它用于存储有关网站用户的信息。下面的字典存储一名用户的用户名、名和姓:
user_0 = {
'username':
'efermi',
'first':
'enrico',
'last':
'fermi',
}
复制代码我们可以使用一个for循环来遍历这个字典:
for key, value in user_0.items():
print("\nKey: " + key)
print("Value: " + value)
复制代码要实现遍历字典的for循环，可声明两个变量，用于存储键—值对中的键和值。 对于这两个变量，可使用任何名称。下面的代码使用了简单的变量名，这完全可行:
for k, v in user_0.items()
复制代码for语句的第二部分包含字典名和方法items()，它返回一个键—值对列表。接下来，for循环依次将每个键—值对存储到指定的两个变量中。我们使用这两个变量来打印每个键及其相关联的值。第一条print语句中的"\n"确保在输出每个键—值对前都插入一个空行:
Key: last
Value: fermi
Key: first
Value: enrico
Key: username
Value: efermi
复制代码即便遍历字典时，键—值对的返回顺序也与存储顺序不同。Python不关心键—值对的存储顺序，而只跟踪键和值之间的关联关系。
遍历字典中的所有键
在不需要使用字典中的值时，方法keys()很有用。下面来遍历字典favorite_languages，并将每个被调查者的名字都打印出来:
favorite_languages = {'jen': 'python',
'sarah': 'c',
'edward': 'ruby',
'phil': 'python'}
for name in favorite_languages.keys():
print(name.title())
复制代码.keys()方法提取字典favorite_languages中的所有键，并依次将它们存储到变量name中。输出列出了每个被调查者的名字:
Jen
Sarah
Phil
Edward
复制代码遍历字典时，会默认遍历所有的键，因此，如果将上述代码中的for name in favorite_ languages.keys():替换为for name in favorite_languages:，输出将不变。如果显式地使用方法keys()可让代码更容易理解，你可以选择这样做，也可省略它。在这种循环中，可使用当前键来访问与之相关联的值。
下面来打印两条消息，指出两位朋友喜欢的语言。我们像前面一样遍历字典中的名字，但在名字为指定朋友的名字时，打印一条消息，指出其喜欢的语言:
favorite_languages = { 'jen': 'python',
'sarah': 'c',
'edward': 'ruby',
'phil': 'python'}
friends = ['phil', 'sarah']
for name in favorite_languages.keys():
print(name.title())
if name in friends:
print(" Hi " + name.title() + ", I see your favorite language is " + favorite_languages[name].title() + "!")
复制代码我们创建了一个列表，其中包含我们要通过打印消息，指出其喜欢的语言的朋友。 在循环中，我们打印每个人的名字，并检查当前的名字是否在列表friends中。 如果在列表中，就打印一句特殊的问候语，其中包含这位朋友喜欢的语言。为访问喜欢的语言，我们使用了字典名，并将变量name的当前值作为键。每个人的名字都会被打印，但只对朋友打印特殊消息:
Jen
Sarah
Hi Sarah, I see your favorite language is C!
Edward
Phil
Hi Phil, I see your favorite language is Python!
复制代码按顺序遍历字典中的所有键
字典总是明确地记录键和值之间的关联关系，但获取字典的元素时，获取顺序是不可预测的。 要以特定的顺序返回元素，一种办法是在for循环中对返回的键进行排序。可使用函数sorted()来获得按特定顺序排列的键列表的副本:
favorite_languages = { 'jen': 'python','sarah': 'c','edward': 'ruby','phil': 'python'}
for name in sorted(favorite_languages.keys()):
print(name.title() + ", thank you for taking the poll.")
复制代码这个示例中，对方法dictionary.keys()的结果调用了函数sorted()。 这让Python列出字典中的所有键，并在遍历前对这个列表进行排序。输出表明，按顺序显示了所有被调查者的名字:
Edward, thank you for taking the poll.
Jen, thank you for taking the poll.
Phil, thank you for taking the poll.
Sarah, thank you for taking the poll.
复制代码遍历字典中的所有值
如果你只想知道字典包含的值，可使用方法values()，它返回一个值列表，而不包含任何键。 例如，如果我们想获得一个这样的列表，即其中只包含被调查者选择的各种语言，而不包含被调查者的名字，可以这样做:
favorite_languages = { 'jen': 'python','sarah': 'c', 'edward': 'ruby', 'phil': 'python'}
print("The following languages have been mentioned:")
for language in favorite_languages.values():
print(language.title())
复制代码这条for语句提取字典中的每个值，并将它们依次存储到变量language中。通过打印这些值，就获得了一个列表，其中包含被调查者选择的各种语言:
The following languages have been mentioned:
Python
C
Python
Ruby
复制代码这种做法提取字典中所有的值，而没有考虑是否重复。涉及的值很少时，这也许不是问题，但如果被调查者很多，最终的列表可能包含大量的重复项。为剔除重复项，我们可使用集合set。 集合类似于列表，但每个元素都必须是独一无二的:
favorite_languages = { 'jen': 'python',
'sarah': 'c', 'edward': 'ruby', 'phil': 'python', }
print("The following languages have been mentioned:")
for language in set(favorite_languages.values()):
print(language.title())
复制代码通过对包含重复元素的列表调用set()，可以帮我们找出列表中独一无二的元素，并使用这些元素来创建一个集合。我们使用了set()来提取favorite_languages.values()中不同的语言。 结果是一个不重复的列表，其中列出了被调查者提及的所有语言:
The following languages have been mentioned:
Python
C
Ruby
复制代码嵌套
有时候，需要将一系列字典存储在列表中，或将列表作为值存储在字典中，这称为嵌套。你可以在列表中嵌套字典、在字典中嵌套列表甚至在字典中嵌套字典，嵌套是一项强大的功能。
字典列表
字典alien_0包含一个外星人的各种信息，但无法存储第二个外星人的信息，更别说屏幕上全部外星人的信息了。如何管理成群结队的外星人呢?一种办法是创建一个外星人列表，其中每个外星人都是一个字典，包含有关该外星人的各种信息。 例如，下面的代码创建一个包含三个外 星人的列表:
alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}
alien_1 = {'color': 'yellow', 'points': 10}
alien_2 = {'color': 'red', 'points': 15}
aliens = [alien_0, alien_1, alien_2]
for alien in aliens:
print(alien)
复制代码我们首先创建了三个字典，其中每个字典都表示一个外星人。我们将这些字典都放到一个名为aliens的列表中。最后，我们遍历这个列表，并将每个外星人都打印出来:
{'color': 'green', 'points': 5}
{'color': 'yellow', 'points': 10}
{'color': 'red', 'points': 15}
复制代码更符合现实的情形是，外星人不止三个，且每个外星人都是使用代码自动生成的。在下面的示例中，我们使用range()生成了30个外星人:
# 创建一个用于存储外星人的空列表
aliens = []
# 创建30个绿色的外星人
for alien_number in range(30):
new_alien = {'color': 'green', 'points': 5, 'speed': 'slow'}
aliens.append(new_alien)
# 显示前五个外星人
for alien in aliens[:5]:
print(alien)
# 显示创建了多少个外星人
print("Total number of aliens: " + str(len(aliens)))
复制代码在这个示例中，首先创建了一个空列表，用于存储接下来将创建的所有外星人。range()返回一系列数字，其用途是告诉Python我们要重复这个循环多少次。每次执行这个循环时，都创建一个外星人，并将其附加到列表aliens末尾。然后使用一个切片来打印前五个外星人，然后打印列表的长度，以证明确实创建了30个外星人
{'color': 'green', 'points': 5, 'speed': 'slow'}
{'color': 'green', 'points': 5, 'speed': 'slow'}
{'color': 'green', 'points': 5, 'speed': 'slow'}
{'color': 'green', 'points': 5, 'speed': 'slow'}
{'color': 'green', 'points': 5, 'speed': 'slow'}
Total number of aliens: 30
复制代码这些外星人都具有相同的特征，但在Python看来，每个外星人都是独立的，这让我们能够独立地修改每个外星人。 在什么情况下需要处理成群结队的外星人呢？想象一下，可能随着游戏的进行，有些外星人会变色且移动速度会加快。必要时，我们可以使用for循环和if语句来修改某些外星人的颜色。 例如，要将前三个外星人修改为黄色的、速度为中等且值10个点，可以这样做:
# 创建一个用于存储外星人的空列表
aliens = []
# 创建30个绿色的外星人
for alien_number in range (0,30):
new_alien = {'color': 'green', 'points': 5, 'speed': 'slow'}
aliens.append(new_alien)
for alien in aliens[0:3]:
if alien['color'] == 'green':
alien['color'] = 'yellow'
alien['speed'] = 'medium'
alien['points'] = 10
# 显示前五个外星人
for alien in aliens[0:5]:
print(alien)
复制代码由于我们要修改前三个外星人，需要遍历一个只包含这些外星人的切片。当前，所有外星人都是绿色的，但情况并非总是如此，因此我们编写了一条if语句来确保只修改绿色外星人。如果外星人是绿色的，我们就将其颜色改为yellow，将其速度改为medium，并将其点数改为10， 如下面的输出所示:
{'color': 'yellow', 'points': 10, 'speed': 'medium'}
{'color': 'yellow', 'points': 10, 'speed': 'medium'}
{'color': 'yellow', 'points': 10, 'speed': 'medium'}
{'color': 'green', 'points': 5, 'speed': 'slow'}
{'color': 'green', 'points': 5, 'speed': 'slow'}
复制代码你可以进一步扩展这个循环，在其中添加一个elif代码块，将黄色外星人改为移动速度快且值15个点的红色外星人，如下所示(这里只列出了循环，而没有列出整个程序):
for alien in aliens[0:3]:
if alien['color'] == 'green':
alien['color'] = 'yellow'
alien['speed'] = 'medium'
alien['points'] = 10
elif alien['color'] == 'yellow':
alien['color'] = 'red'
alien['speed'] = 'fast'
alien['points'] = 15
复制代码在字典中存储列表
有时候，需要将列表存储在字典中，而不是将字典存储在列表中。例如，你如何描述顾客点的比萨呢?如果使用列表，只能存储要添加的比萨配料，但如果使用字典，就不仅可在其中包含配料列表，还可包含其他有关比萨的描述。 在下面的示例中，存储了比萨的两方面信息，外皮类型和配料列表。其中的配料列表是一个与键toppings相关联的值。要访问该列表，我们使用字典名和键toppings，就像访问字典中的其他值一样。这将返回一个配料列表，而不是单个值:
# 存储所点比萨的信息
pizza = {
'crust': 'thick',
'toppings': ['mushrooms', 'extra cheese']}
# 概述所点的比萨
print("You ordered a " + pizza['crust'] + "-crust pizza " +
"with the following toppings:")
for topping in pizza['toppings']:
print("\t" + topping)
复制代码我们首先创建了一个字典，其中存储了有关顾客所点比萨的信息。在这个字典中，一个键是crust，与之相关联的值是字符串thick，下一个键是toppings，与之相关联的值是一个列表，其中存储了顾客要求添加的所有配料。制作前我们概述了顾客所点的比萨。为打印配料，我们编写了一个for循环。为访问配料列表，我们使用了键toppings，这样Python将从字典中提取配料列表。 下面的输出概述了要制作的比萨:
You ordered a thick-crust pizza with the following toppings:
mushrooms
extra cheese
复制代码每当需要在字典中将一个键关联到多个值时，都可以在字典中嵌套一个列表。在前面有关喜欢的编程语言的示例中，如果将每个人的回答都存储在一个列表中，被调查者就可选择多种喜欢的语言。在这种情况下，当我们遍历字典时，与每个被调查者相关联的都是一个语言列表，而不是一种语言，因此，在遍历该字典的for循环中，我们需要再使用一个for循环来遍历与被调查者相关联的语言列表:
favorite_languages = {'jen': ['python', 'ruby'],
'sarah': ['c'],
'edward': ['ruby', 'go'],
'phil': ['python', 'haskell'], }
for name, languages in favorite_languages.items():
print("\n" + name.title() + "'s favorite languages are:")
for language in languages:
print("\t" + language.title())
复制代码现在与每个名字相关联的值都是一个列表。请注意，有些人喜欢的语言只有一种，而有些人有多种。遍历字典时，我们使用了变量languages来依次存储字典中的每个值，因为我们知道这些值都是列表。在遍历字典的主循环中，我们又使用了一个for循环来遍历每个人喜欢的语言列表。现在，每个人想列出多少种喜欢的语言都可以:
Jen's favorite languages are:
Python
Ruby
Sarah's favorite languages are:
C
Phil's favorite languages are:
Python
Haskell
Edward's favorite languages are:
Ruby
Go
复制代码在字典中存储字典
可在字典中嵌套字典，但这样做时，代码可能很快复杂起来。例如，如果有多个网站用户，每个都有独特的用户名，可在字典中将用户名作为键，然后将每位用户的信息存储在一个字典中，并将该字典作为与用户名相关联的值。 在下面的程序中，对于每位用户，我们都存储了其三项信息:名、姓和居住地，为访问这些信息，我们遍历所有的用户名，并访问与每个用户名相关联的信息字典:
users = {'aeinstein': {
'first': 'albert',
'last': 'einstein',
'location': 'princeton'},
'mcurie': {
'first': 'marie',
'last': 'curie',
'location': 'paris'}}
for username, user_info in users.items():
print("\nUsername: " + username)
full_name = user_info['first'] + " " + user_info['last']
location = user_info['location']
print("\tFull name: " + full_name.title())
print("\tLocation: " + location.title())
复制代码我们首先定义了一个名为users的字典，其中包含两个键:用户名aeinstein和mcurie，与每个键相关联的值都是一个字典，其中包含用户的名、姓和居住地。我们先遍历字典users，让Python依次将每个键存储在变量username中，并依次将与当前键相关联的字典存储在变量user_info中。 在主循环内部，我们将用户名打印出来。接着我们开始访问内部的字典。变量user_info包含用户信息字典，而该字典包含三个键:first、last和location，对于每位用户，我们都使用这些键来生成整洁的姓名和居住地，然后打印有关用户的简要信息:
Username: aeinstein
Full name: Albert Einstein Location: Princeton
Username: mcurie
Full name: Marie Curie Location: Paris
复制代码小作业 11-1 请想出5个人的名字，并将这些名字用作字典中的键，想出每个人喜欢的一个数字，并将这些数字作为值存储在字典中。打印每个人的名字和喜欢的数字。 11-2 创建一个字典，在其中存储三条大河流及其流经的国家。其中一个键—值对可能是'nile':'egypt'。使用循环为每条河流打印一条消息，如"The Nile runs through Egypt."。使用循环将该字典中每条河流的名字都打印出来。使用循环将该字典包含的每个国家的名字都打印出来。 11-3 创建多个字典，对于每个字典，都使用一个宠物的名称来给它命名;在每个字典中，包含宠物的类型及其主人的名字。将这些字典存储在一个名为pets的列表中，再遍历该列表，并将宠物的所有信息都打印出来。
想查看作业答案可以去我的Githu仓库在文件夹(11-1——11-3)
