在 Python 编程中，字典（Dictionary）是一个极其重要的数据结构。它不仅能让你的代码更加简洁、易读，还能在处理数据时提高效率。

字典是 Python 中的一种键值对（key-value pair）数据结构。你可以将它想象成一本字典，书中每个单词（key）都有对应的定义（value）。在编程中，字典用于存储和快速查找数据，特别适合需要通过唯一标识符（键）快速访问数据的场景。

# 创建一个简单的字典
student_scores = {
    "Alice": 85,
    "Bob": 90,
    "Charlie": 78
}
print(student_scores)  # 输出：{'Alice': 85, 'Bob': 90, 'Charlie': 78}

字典的特点

• • 无序性：Python 3.7 之前，字典的键值对是无序的。Python 3.7 之后，字典开始保持插入顺序（注意，这只是实现细节，理论上仍视为无序）。

• • 键的唯一性：字典中的键是唯一的，不能重复。如果同一个键被赋予了多个值，只有最后一个值会被保留。

• • 可变性：字典是可变的，这意味着你可以在创建后修改其中的键值对。

如何操作字典？

添加与更新

在字典中添加或更新键值对非常简单。你只需将新键与值赋给字典即可。

# 添加新键值对
student_scores["David"] = 92
# 更新已有键的值
student_scores["Alice"] = 88

print(student_scores)  # 输出：{'Alice': 88, 'Bob': 90, 'Charlie': 78, 'David': 92}

访问与删除

通过键访问字典中的值，如果键不存在，则会抛出 KeyError 异常。为了避免这种情况，可以使用 get() 方法。

# 访问字典中的值
print(student_scores["Bob"])  # 输出：90

# 使用 get() 方法访问（推荐）
print(student_scores.get("Eve", "Not Found"))  # 输出：Not Found

# 删除键值对
del student_scores["Charlie"]
print(student_scores)  # 输出：{'Alice': 88, 'Bob': 90, 'David': 92}

遍历字典

遍历字典是我们在实际编程中常用的操作。Python 提供了多种遍历字典的方法：

# 仅遍历键
for key in student_scores:
    print(key)

# 遍历键和值
for key, value in student_scores.items():
    print(f"{key}: {value}")

# 仅遍历值
for value in student_scores.values():
    print(value)

字典的高级用法

字典推导式

字典推导式类似于列表推导式，是一种简洁创建字典的方式。它能让你的代码更加优雅。

# 使用字典推导式创建一个平方字典
squares = {x: x*x for x in range(1, 6)}
print(squares)  # 输出：{1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25}

合并字典

Python 提供了多种合并字典的方式，最简单的一种是在 Python 3.9 及以上版本中使用 | 操作符。

dict1 = {"a": 1, "b": 2}
dict2 = {"b": 3, "c": 4}

# 合并字典
merged_dict = dict1 | dict2
print(merged_dict)  # 输出：{'a': 1, 'b': 3, 'c': 4}

字典视图

字典视图提供了一种动态视角，能够实时反映字典的变化。

# 获取字典视图
keys = student_scores.keys()
print(keys)  # 输出：dict_keys(['Alice', 'Bob', 'David'])

# 修改字典后，视图随之改变
student_scores["Eve"] = 95
print(keys)  # 输出：dict_keys(['Alice', 'Bob', 'David', 'Eve'])

常见的字典陷阱

可变类型作为键

字典的键必须是不可变的（如字符串、数字、元组）。如果你尝试将列表或其他可变类型作为键，会抛出 TypeError 异常。

# 错误示范：尝试将列表作为键
my_dict = {[1, 2, 3]: "value"}  # TypeError: unhashable type: 'list'

get() 方法的默认值

使用 get() 方法时，如果你不指定默认值，它会返回 None，这可能会在后续操作中引发 NoneType 错误。因此，建议在使用 get() 方法时总是传递默认值。

# 没有指定默认值时
print(student_scores.get("Frank"))  # 输出：None

# 指定默认值
print(student_scores.get("Frank", 0))  # 输出：0

字典是 Python 中功能强大且灵活的数据结构，熟练掌握它将为你的编程带来质的飞跃。