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fid: 20231204-165805
tags: dict, dict basic
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# Dict 字典 Tutorial 1

2025-11-25更新

上次课我们用 2维 List 进行成绩合并，非常不便。这次课我们引用一种更合适的复合型数据类型， 可以更好的处理复杂数据结构，查找复杂度为 O(1)。 本讲义只涉及最核心概念，更多的 dict 方法，见 [tutorial 2](dict-tutorial-2.md)。



**难度**: 1

**时长**: 45 min



## Dict 概念



Dict 是开发稍微复杂一点程序的基础性数据结构。

-   字典以 **键:值** 对的形式的数据值，类似于《新华字典》
-   字典是一个有序的、可更改、且 key不允许重复的集合。

```python
dict = {key: value, key2: value, ...}
```

![插图](images/dict-book_yp2cwpfq.png)

## Dict 基础

### 字典成员 (Dictionary Items)

**字典成员** 以 `Key:Value` (键：值) 对的形式呈现，可通过键名进行引用。预测每个 print 的输出。


```python
thisdict = {
  "brand": "Ford",
  "year": 1960
}
print(thisdict)
print(thisdict["brand"])
```



[problem 1] 将下面的列表数据改写转换成 dict 数据

```python
# 语文老师提供
chinese_scores = [["张三", "S001", 85], ["李四", "S002", 92], ["王五", "S003", 78]]

# 数学老师提供
math_scores = [["张三", "S001", 90], ["李四", "S002", 87], ["王五", "S003", 85]]

# 英语老师提供
english_scores = [["S001", "张三", 88], ["S002", "李四", 85], ["S003", "王五", 80]]
```

以学号为 key 建立字典

```python
# 问题1解决方案
# 列表1转换
chinese_dict = {item[1]: ... for item in chinese_scores}  # 学号:分数
math_dict = {...: item[2] for item in math_scores}
english_dict = {...: ... for item in english_scores}
```


``````{only} show_answer
```python
chinese_dict = {item[1]: item[2] for item in chinese_scores}  # 学号:分数
math_dict = {item[1]: item[2] for item in math_scores}
english_dict = {item[0]: item[2] for item in english_scores}
```
``````




[problem 2] 将下面的列表数据改写转换成 dict 数据

```python
[
    ["学号", "姓名", "语文", "数学", "英语"],
    ["S001", "张三", 85, 90, 88],
    ["S002", "李四", 92, 87, 85],
    ["S003", "王五", 78, 85, 80]
]
```

使用下面的字典结构转换

```python
# 建议说明这种嵌套字典的优势
students_data = {
    "S001": {"姓名": "张三", "语文": 85, "数学": 90, "英语": 88},
    # ... 便于按学号快速查找学生所有信息
}
```

补全 ... 处的代码：

```python
# 列表2转换（更实用的结构）
students_data = {}
headers = data[0]  # ["学号", "姓名", "语文", "数学", "英语"]
for row in data[1:]:
    student_id = row[0]
    students_data[student_id] = {
        "姓名": row[1],                     //
        ...  : row[2],                     //
        "数学": ...,                        //
        ... :  ...                         //
    }
```

``````{only} show_answer
```python
        "姓名": row[1],
        "语文": row[2], 
        "数学": row[3],
        "英语": row[4]
```
``````


### 顺序性

```python
thisdict["model"] = "Mustang"
print(thisdict)
```

**Ordered or Unordered?**

Python Dict 有序但又无序，**Unordered:**  不能按 index 访问成员。**Ordered：** 新增加成员，不会改变成员的顺序。[^ordered-dict] 

- 有序：保持插入顺序（Python 3.7+）

- 无序：不能通过数字索引访问

[^ordered-dict]: 从 Python 3.7 版开始，字典是有序的。在 Python 3.6 及更早版本中，字典是无序的。新增加的成员会破原已有成员的顺序。

### 可更改 (Changeable)

字典是可更改的，这意味着我们可以在创建字典后更改、添加或删除项目。

```python
thisdict["year"] = 1964
print(thisdict)
```

### 不允许重复(Duplicates Not Allowed)

```python
thisdict = {
  "brand": "Ford",
  "model": "Mustang",
  "year": 1964,
  "year": 2020         # 重复的 key
}
print(thisdict) 
```

规则： 根据顺序性和可写性，所以后面的定义覆盖前面的定义。

### Updating Existing Keys

```python title:""
dict['new-key'] = value
dict['new-key'] = new_value
```



### Dict Length

```python
print(len(thisdict))
```

### Dict value type


```python
thisdict = {
  "brand": "Ford",
  "electric": False,
  "year": 1964,
  "colors": ["red", "white", "blue"]   #/// value compound type
} 
```

重要概念：

- 字典的key必须是不可变类型（字符串、数字、元组）
- 字典的value可以是任意类型

[problem03]

```
# 给定初始字典
student = {"name": "zhang", "id": 103, "score": 85}

# 1. 添加新键值对：添加 "class": "A班"
# 2. 修改值：将score改为90
# 3. 删除键：删除score键
# 4. 检查存在：检查"age"键是否存在
# 5. 获取所有键：打印所有键名
```



## 初始化 dict() Constructor

### From keywords args

```python
thisdict = dict(name = "John", age = 36, country = "Norway")
print(thisdict)
```

### From key-value pairs separated by comma

```python
d = {
    <key>: <value>,
    <key>: <value>,
      .
    <key>: <value>
}
```

### From lists of key-value tuples

```python
d = dict([
    (<key>, <value>),
    (<key>, <value),
      .
    (<key>, <value>)
])
```

[problem04] 有列表记录 `students = [("zhang", 103),  ("li", 101), (“wang”, 102)]` ，使用以上三种方法进行初始化

## 字典遍历

### loop by key

```python title:""
for key in dict:
    print(key)
```

### loop by values

```python title:""
for value in dict.values():
    print(value)
```

### loop by (key, value)

```python title:""
for key, value in dict.items():
    print(key, value)
```

练习： 用上面3种语法打印 students 字典的所有键、值，以及键值对。

[problem05]

```
student_info = {"name": "li", "id": 101, "score": 88, "class": "B班"}

# 1. 遍历所有键并打印
# 2. 遍历所有值并打印  
# 3. 遍历所有键值对并格式化输出："姓名: li, 学号: 101"
```



## 综合练习 

### 复杂功能 dict

[problem06]

有列表记录 `students = [("zhang", 103),  ("li", 101), (“wang”, 102), ...]`，其中每条记录的第一个字段是姓名，第二个字段是学号。要求:

1.  创建字典，能由学生的姓名查出其学号
2.  创建字典，能由学生学号查出其姓名
3.  创建一个由字典组成的列表，能够通过 `stu[1]['name']` 可以取出学生的姓名 `"li"`，能通过 `stu[2]['id']` 取出学生的学号 `102`
4.  (选做)创建一个对象，能由其姓名或学号均能查出和修取其中的成员 

### 表格合并案例


[](pb-list-merge-by-dict-1.md)



## Reference

- [Python Dictionaries @ w3schools.com](https://www.w3schools.com/python/python_dictionaries.asp)