字典 (Dict)
掌握字典键值对操作、遍历方法、嵌套与推导式
字典 (Dict)
字典是 Python 中最重要的数据结构之一。它用键值对存储数据，查找速度极快。
学完本章你将掌握： 字典创建、增删改查、安全访问、遍历方式、嵌套与推导式。
一、字典是什么
想象一个真实的字典——你通过"单词"（键）来查找"释义"（值）。Python 字典同理：
python
# 键 → 值
person = {
"name": "小明",
"age": 20,
"city": "北京",
"skills": ["Python", "JavaScript"]
}
print(person["name"]) # 小明
print(person["skills"]) # ['Python', 'JavaScript']为什么用字典而不是列表？ 因为查找快。字典通过哈希表实现，查找一个键是 O(1) 的时间——不管字典有多大。
二、创建字典
python
# 方式1：花括号
d1 = {"a": 1, "b": 2}
# 方式2：dict() 函数
d2 = dict(name="小明", age=20) # 键不用加引号
d3 = dict([("a", 1), ("b", 2)]) # 从元组列表创建
# 方式3：字典推导式
d4 = {x: x**2 for x in range(5)}
# 空字典
empty = {}💡 键的要求：字典的键必须是不可变类型——字符串、数字、元组都可以。列表不行（因为可变）。
python
# ✅ 合法的键
{1: "a", "name": "b", (1,2): "c"}
# ❌ 不合法的键（会报错）
# {[1,2]: "a"} # TypeError: unhashable type: 'list'三、访问与修改
python
person = {"name": "小明", "age": 20}
# 直接访问（键不存在报 KeyError）
print(person["name"]) # 小明
# 安全访问：get()（推荐）
print(person.get("name")) # 小明
print(person.get("phone")) # None（键不存在，不报错）
print(person.get("phone", "无")) # 无（自定义默认值）
# 添加/修改
person["email"] = "xm@test.com" # 键不存在 → 添加
person["age"] = 21 # 键已存在 → 修改💡 为什么推荐 get()：
person["phone"]如果 phone 不存在会直接崩溃。person.get("phone", "无")会优雅地返回默认值。在生产代码中始终用get()。
四、删除元素
python
d = {"a": 1, "b": 2, "c": 3}
# pop()：删除并返回
val = d.pop("b")
print(val) # 2
print(d) # {'a': 1, 'c': 3}
# popitem()：删除最后一项（Python 3.7+ 保证插入顺序）
d["d"] = 4
last = d.popitem()
print(last) # ('d', 4)
# del：直接删除
del d["a"]
print(d) # {'c': 3}
# clear()：清空
d.clear()
print(d) # {}五、遍历字典
python
scores = {"语文": 90, "数学": 85, "英语": 92}
# 遍历键
for subject in scores:
print(subject, end=" ") # 语文 数学 英语
# 遍历值
for score in scores.values():
print(score, end=" ") # 90 85 92
# 遍历键值对（最常用！）
for subject, score in scores.items():
print(f"{subject}: {score}分")六、检查键是否存在
python
person = {"name": "小明", "age": 20}
# in 操作符（推荐）
if "name" in person:
print(person["name"])
if "phone" not in person:
person["phone"] = "未知"
# 用 get 一行搞定
phone = person.get("phone", "无")💡 性能：
in对字典是 O(1)，非常快。不像列表的in是 O(n)。这就是为什么经常用字典来做"快速查找"。
七、字典方法大全
python
d = {"a": 1, "b": 2, "c": 3}
# keys() — 所有键
print(d.keys()) # dict_keys(['a', 'b', 'c'])
# values() — 所有值
print(d.values()) # dict_values([1, 2, 3])
# items() — 所有键值对
print(d.items()) # dict_items([('a',1), ('b',2), ('c',3)])
# len() — 键值对数量
print(len(d)) # 3
# update() — 合并另一个字典
d.update({"b": 20, "d": 4}) # 键冲突时覆盖
print(d) # {'a': 1, 'b': 20, 'c': 3, 'd': 4}
# | 合并（Python 3.9+）
a = {"x": 1, "y": 2}
b = {"y": 99, "z": 3}
print(a | b) # {'x': 1, 'y': 99, 'z': 3}八、嵌套字典
python
# 真实场景：学生管理系统
students = {
"001": {
"name": "小明",
"age": 15,
"scores": {"语文": 90, "数学": 85}
},
"002": {
"name": "小红",
"age": 16,
"scores": {"语文": 88, "数学": 92}
}
}
# 访问嵌套数据
print(students["001"]["name"]) # 小明
print(students["002"]["scores"]["数学"]) # 92
# 安全访问嵌套字典
name = students.get("003", {}).get("name", "未知")
print(name) # 未知九、字典推导式
python
# 基本形式
squares = {x: x**2 for x in range(1, 6)}
print(squares) # {1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25}
# 带条件
even_squares = {x: x**2 for x in range(10) if x % 2 == 0}
print(even_squares) # {0: 0, 2: 4, 4: 16, 6: 36, 8: 64}
# 交换键和值
original = {"a": 1, "b": 2, "c": 3}
swapped = {v: k for k, v in original.items()}
print(swapped) # {1: 'a', 2: 'b', 3: 'c'}
# 实战：筛选分数 > 85 的学生
scores = {"小明": 85, "小红": 92, "小刚": 78, "小丽": 95}
top = {k: v for k, v in scores.items() if v > 85}
print(top) # {'小红': 92, '小丽': 95}十、defaultdict——带默认值的字典
python
from collections import defaultdict
# 普通字典：键不存在会报错
d = {}
# d["count"] += 1 # KeyError！
# defaultdict：键不存在时自动创建默认值
dd = defaultdict(int)
dd["count"] += 1
print(dd["count"]) # 1
dd = defaultdict(list)
dd["students"].append("小明")
print(dd["students"]) # ['小明']小结
{key: value}创建字典，键必须不可变dict[key]和dict.get(key, default)两种访问方式.items().keys().values()分别遍历键值对、键、值- 字典推导式和
defaultdict是高级但常用的技巧 in对字典是 O(1)，非常适合做快速查找
小练习
- 创建一个字典存储你的个人信息（姓名、年龄、城市、技能列表）
- 统计
"hello world hello python world"中每个单词出现的次数（用字典） - 用字典推导式把
{"a": 1, "b": 2, "c": 3}中的值都翻倍
💬 下一章预告：学完字典，下一章学习函数基础——把代码打包成可复用的工具。