字典（Python 入门） | 快课星球

字典是 Python 中一种非常常用的数据结构，用于存储键值对（key-value）。每个键与一个值相关联，类似于现实生活中的字典，每个单词（键）对应一个解释（值），而且字典是无序的集合，可以存储任意类型的数据，但需要注意键必须是唯一的，值可以重复。

类比：

电话簿：你可以通过名字（键）找到相应的电话号码（值）。
学生成绩表：每个学生的名字（键）对应他们的成绩（值）。

示例：

# 创建一个包含学生成绩的字典
grades = {"Alice": 85, "Bob": 90, "Charlie": 78}
print(grades)  # 输出: {'Alice': 85, 'Bob': 90, 'Charlie': 78}

字典的特性和操作：

键必须唯一：每个键在字典中是唯一的。
键必须是不可变类型：通常是字符串、数字、元组。
值可以是任意类型：可以是数字、字符串、列表、甚至是另一个字典。

下面是一些常见的字典操作：

# 访问字典中的值
print(grades["Alice"])  # 输出: 85

# 修改字典中的值
grades["Bob"] = 95
print(grades)  # 输出: {'Alice': 85, 'Bob': 95, 'Charlie': 78}

# 可以通过键访问字典中的值，也可以通过键修改对应的值。

# ---------------------- #

# 添加新的键值对
grades["David"] = 88
print(grades)  # 输出: {'Alice': 85, 'Bob': 95, 'Charlie': 78, 'David': 88}

# 删除键值对
del grades["Charlie"]
print(grades)  # 输出: {'Alice': 85, 'Bob': 95, 'David': 88}

# 可以通过赋值添加新的键值对，通过 del 关键字删除键值对。

# ---------------------- #

# 字典提供了一些有用的方法来操作键值对

# 获取所有键
print(grades.keys())  # 输出: dict_keys(['Alice', 'Bob', 'David'])

# 获取所有值
print(grades.values())  # 输出: dict_values([85, 95, 88])

# 获取所有键值对
print(grades.items())  # 输出: dict_items([('Alice', 85), ('Bob', 95), ('David', 88)])

# 检查是否存在键
print("Alice" in grades)  # 输出: True

# 获取键对应的值，如果键不存在返回默认值
print(grades.get("Eve", "Not Found"))  # 输出: Not Found

除了这些基本操作之外，有时候我们还需要对字典进行迭代、排序等操作。我们可以使用 keys()、values() 和 items() 方法遍历字典。

# 遍历键
for name in grades:
    print(name)

# 遍历值
for score in grades.values():
    print(score)

# 遍历键值对
for name, score in grades.items():
    print(f"{name} 的成绩是 {score}")

虽然字典本身无序，但可以根据键或值对字典进行排序，我们可以使用 sorted() 函数对字典进行排序，并将结果转为新的字典。

# 根据键排序
sorted_by_keys = dict(sorted(grades.items()))
print(sorted_by_keys)  # 输出: {'Alice': 85, 'Bob': 95, 'David': 88}

# 根据值排序
sorted_by_values = dict(sorted(grades.items(), key=lambda item: item[1]))
print(sorted_by_values)  # 输出: {'Alice': 85, 'David': 88, 'Bob': 95}

字典在实际编程中非常有用，特别是当你需要快速查找和关联信息时。比如我们可以使用字典来存储学生的成绩，然后根据学生的名字查找对应的成绩，如下所示：

# 学生成绩管理系统
students = {
    "Alice": {"数学": 85, "英语": 78},
    "Bob": {"数学": 90, "英语": 88},
    "Charlie": {"数学": 78, "英语": 82}
}

# 获取 Alice 的数学成绩
print(students["Alice"]["数学"])  # 输出: 85

# 添加学生 David
students["David"] = {"数学": 92, "英语": 85}
print(students)

注意这里我们还使用了字典嵌套字典的方式，这种方式可以用于更复杂的数据结构，比如管理多个学生和他们的成绩。

在更多的时候我们还可以使用字典来存储配置信息、用户信息、API 响应等，比如下面的例子中我们使用字典来存储数据库和 API 的配置信息，然后在程序中访问使用这些配置即可。

# 配置管理
config = {
    "database": {
        "host": "localhost",
        "port": 5432,
        "user": "admin",
        "password": "secret"
    },
    "api": {
        "endpoint": "https://api.example.com",
        "token": "abc123"
    }
}

# 访问数据库配置
print(config["database"]["host"])  # 输出: localhost

# 修改 API 配置
config["api"]["token"] = "def456"
print(config)

上面的例子中我们使用字典来存储配置信息，这种方式可以帮助我们更好的管理和组织程序中的配置，当然我们还可以将这些配置信息存储在文件中，然后读取到字典中使用，这样可以让程序更加灵活和易于维护。

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