《Python编程:从入门到实践》第 6 章 字典

发布于:2023-01-09 ⋅ 阅读:(366) ⋅ 点赞:(0)

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6.1 一个简单的字典

6.2 使用字典

6.2.1 访问字典中的值

6.2.2 添加键值对

6.2.3 先创建一个空字典

6.2.4 修改字典中的值

6.2.5 删除键值对  

 6.2.6 由类似对象组成的字典

6.2.7 使用get() 来访问值

 6.2.8 练习

练习6-1:人

 练习6-2:喜欢的数

练习6-3:词汇表

6.3 遍历字典

 6.3.1 遍历所有键值对

6.3.2 遍历字典中的所有键 

6.3.3 按特定顺序遍历字典中的所有键

6.3.4 遍历字典中的所有值

6.3.5 练习

练习6-4:词汇表2

练习6-5:河流

练习6-6:调查

6.4 嵌套

6.4.1 字典列表

6.4.2 在字典中存储列表 

 6.4.3 在字典中存储字典

6.4.5 练习

练习6-7:人们

练习6-9:喜欢的地方

练习6-10:喜欢的数2

练习6-11:城市


6.1 一个简单的字典

来看一个包含外星人的游戏,这些外星人的颜色和分数各不相同。下面是一个简单字典,存储了有关特定外星人的信息:
alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}

print(alien_0['color'])
print(alien_0['points'])
字典 alien_0 存储了外星人的颜色和分数。最后两行代码访问并显示这些信息,结果如下:
green
5
与大多数编程概念一样,要熟练使用字典,也需要一段时间的练习。使用字典一段时间后,你就会明白为何它们能够高效地模拟现实世界中的情形。

6.2 使用字典

在Python中, 字典 是一系列 键值对 。每个 都与一个值相关联,你可使用键来访问相关联的值。与键相关联的值可以是数、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。
在Python中,字典用放在花括号( {} )中的一系列键值对表示,如前面的示例所示:
alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}
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,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'}
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。在该字典中,字符串 'color' 是一个键,与之相关联的值为 'green'

6.2.1 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'])
这将返回字典 alien_0 中与键 'color' 相关联的值:
green
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
现在,你可访问外星人 alien_0 的颜色和分数。如果玩家射杀了这个外星人,就可以使用下面的代码来确定应获得多少分:
alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}

new_points = alien_0['points']
print(f"You just earned {new_points} points!")
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 ,并将这个值赋给变量 new_points 。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分
You just earned 5 points!
如果在外星人被射杀时运行这段代码,就将获取该外星人的分数。

6.2.2 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。
下面来在字典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,且离屏幕顶部25像素的地方。由于屏幕坐标系的原点通常为左上角,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)
首先定义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。们在这个字典中新增了一个键值对,其中的键为 'x_position' ,值为0。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, 'x_position': 0, 'y_position': 25}
这个字典的最终版本包含四个键值对:原来的两个指定外星人的颜色和分数,和新增的两个指定其位置。

6.2.3 先创建一个空字典

在空字典中添加键值对有时候可提供便利,而有时候必须这样做。为此,可先使用一对空花括号定义一个字典,再分行添加各个键值对。例如,下面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)
这里首先定义了空字典 alien_0 ,再在其中添加颜色和分数,得到前述示例一直在使用的字典:
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,通常需要先定义一个空字典。

6.2.4 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(f"The alien is {alien_0['color']}.")

alien_0['color'] = 'yellow'
print(f"The alien is now {alien_0['color']}.")
首先定义一个表示外星人 alien_0 的字典,其中只包含这个外星人的颜色。接下来,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
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进行位置跟踪。为此,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(f"Original position: {alien_0['x_position']}")
# 向右移动外星人。
# 根据当前速度确定将外星人向右移动多远。
if alien_0['speed'] == 'slow':
    x_increment = 1
elif alien_0['speed'] == 'medium':
    x_increment = 2
else:
    # 这个外星人的移动速度肯定很快。
    x_increment = 3
# 新位置为旧位置加上移动距离。
alien_0['x_position'] = alien_0['x_position'] + x_increment
print(f"New position: {alien_0['x_position']}")
首先定义一个外星人,其中包含初始 坐标和 坐标,还有速度'medium' 。出于简化考虑,省略了颜色和分数,但即便包含这些键值对,本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,旨在让用户知道这个外星人向右移动了多远。

6.2.5 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)
代码行让Python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,但其他键值对未受影响:
{'color': 'green', 'points': 5}
{'color': 'green'}
注意         删除的键值对会永远消失。

 6.2.6 由类似对象组成的字典

在前面的示例中,字典存储的是一个对象(游戏中的一个外星人)的多种信息,但你也可以使用字典来存储众多对象的同一种信息。例如,假设你要调查很多人,询问他们最喜欢的编程语言,可使用一个字典来存储这种简单调查的结果,如下所示:
favorite_languages = {
    'jen': 'python',
    'sarah': 'c',
    'edward': 'ruby',
    'phil': 'python',
    }
如你所见,我们将一个较大的字典放在了多行中。每个键都是一个被调查者的名字,而每个值都是被调查者喜欢的语言。确定需要使用多行来定义字典时,要在输入左花括号后按回车键。在下一行缩进四个空格,指定第一个键值对,并在它后面加上一个逗号。此后再按回车键时,文本编辑器将自动缩进后续键值对,且缩进量与第一个键值对相同。
定义好字典后,在最后一个键值对的下一行添加一个右花括号,并缩进四个空格,使其与字典中的键对齐。一种不错的做法是,在最后一个键值对后面也加上逗号,为以后在下一行添加键值对做好准备。
注意         对于较长的列表和字典,大多数编辑器提供了以类似方式设置格式的功能。对于较长的字典,还有其他一些可行的格式设置方式,因此在你的编辑器或其他源代码中,你可能会看到稍微不同的格式设置方式。

 给定被调查者的名字,可使用这个字典轻松地获悉他喜欢的语言:

favorite_languages = {
    'jen': 'python',
    'sarah': 'c',
    'edward': 'ruby',
    'phil': 'python',
    }
language = favorite_languages['sarah'].title()
print(f"Sarah's favorite language is {language}.")
这种语法可用来从字典中获取任何人喜欢的语言。

6.2.7 使用get() 来访问值

使用放在方括号内的键从字典中获取感兴趣的值时,可能会引发问题:如果指定的键不存在就会出错。
如果你要求获取外星人的分数,而这个外星人没有分数,结果将如何呢?下面来看一看:
alien_0 = {'color': 'green', 'speed': 'slow'}
print(alien_0['points'])
这将导致Python显示traceback,指出存在键值错误( KeyError
第10章将详细介绍如何处理类似的错误,但就字典而言,可使用方法 get() 在指定的键不存在时返回一个默认值,从而避免这样的错误。
方法get() 的第一个参数用于指定键,是必不可少的;第二个参数为指定的键不存在时要返回的值,是可选的:
alien_0 = {'color': 'green', 'speed': 'slow'}

point_value = alien_0.get('points', 'No point value assigned.')
print(point_value)
如果字典中有键 'points' ,将获得与之相关联的值;如果没有,将获得指定的默认值。虽然这里没有键 'points' ,但将获得一条清晰的消息,不会引发错误:
No point value assigned.
如果指定的键有可能不存在,应考虑使用方法 get() ,而不要使用方括号表示法。
注意         调用get() 时,如果没有指定第二个参数且指定的键不存在,Python将返回值 None 。这个特殊值表示没有相应的值。None 并非错误,而是一个表示所需值不存在的特殊值,第8章将介绍它的其他用途。 

 6.2.8 练习

练习6-1:人

使用一个字典来存储一个熟人的信息,包括名、姓、年龄和居住的城市。该字典应包含键 first_name last_name age city 。将存储在该字典中的每项信息都打印出来。
acquanintance = {
    'first_name': 'liu',
    'last_name': 'shu',
    'age': '19',
    'city': 'Harbin'
}
print(acquanintance)

 练习6-2:喜欢的数

使用一个字典来存储一些人喜欢的数。请想出5个人的名字,并将这些名字用作字典中的键;找出每个人喜欢的一个数,并将这些数作为值存储在字典中。打印每个人的名字和喜欢的数。为了让这个程序更有趣,通过询问朋友确保数据是真实的。

favorite_numbers = {
    'a': '1',
    'b': '12',
    'c': '32',
    'd': '52',
    'e': '99'
}
for element in favorite_numbers:
    print(f"{element}, is {favorite_numbers[element]} your favorite numb?")

练习6-3:词汇表

Python字典可用于模拟现实生活中的字典。为避免混淆,我们将后者称为词汇表。
1.想出你在前面学过的5个编程术语,将其用作词汇表中的键,并将它们的含义作为值存储在词汇表中。
2.以整洁的方式打印每个术语及其含义。为此,可先打印术语,在它后面加上一个冒号,再打印其含义;也可在一行打印术语,再使用换行符( \n )插入一个空行,然后在下一行以缩进的方式打印其含义。
diction = {
    'print': 'ShuChu DaYin',
    'del': 'ShanChu',
    'range': 'HuoDeShuZi',
    'list': 'PaiLie',
    'append': 'TianJia'
}
for element in diction:
    print(f"{element}\n{diction[element]}")

6.3 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数据,Python支持对字典进行遍历。字典可用于以各种方式存储信息,因此有多种遍历方式:可遍历字典的所有键值对,也可仅遍历键或值。 

 6.3.1 遍历所有键值对

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
利用本章前面介绍过的知识,可访问 user_0 的任何一项信息,但如果要获悉该用户字典中的所有信息,该如何办呢?可使用 for 循环来遍历这个字典:
user_0 = {
    'username': 'efermi',
    'first': 'enrico',
    'last': 'fermi',
    }

for key, value in user_0.items():
    print(f"\nKey: {key}")
    print(f"Value: {value}")
要编写遍历字典的for 循环,可声明两个变量,用于存储键值对中的键和值。这两个变量可以使用任意名称。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()
如果遍历字典favorite_languages ,将得到其中每个人的姓名和喜欢的编程语言。由于该字典中的键都是人名,值都是语言,因此在循环中使用变量 name language ,而不是 key value 。这让人更容易明白循环的作用:
for name, language in favorite_languages.items():
    print(f"{name.title()}'s favorite language is {language.title()}.")
代码让Python遍历字典中的每个键值对,并将键赋给变量 name ,将值赋给变量 language 。这些描述性名称能够让人非常轻松地明白函数调用 print() 是做什么的。

仅使用几行代码,就将全部调查结果显示出来了 ,即便字典存储的是上千乃至上百万人的调查结果,这种循环也管用。

6.3.2 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())
代码行让Python提取字典 favorite_languages 中的所有键,并依次将它们赋给变量 name 。输出列出了每个被调查者的名字:
Jen
Sarah
Edward
Phil
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,但是也可以省略它:
for name in favorite_languages:
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。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(f"Hi {name.title()}.")
    if name in friends:
        language = favorite_languages[name].title()
        print(f"\t{name.title()}, I see you love {language}!")
每个人的名字都会被打印,但只对朋友打特殊消息
Hi Jen.
Hi Sarah.
        Sarah, I see you love C!
Hi Edward.
Hi Phil.
        Phil, I see you love Python!

还可使用方法keys() 确定某个人是否接受了调查。下面的代码确定Erin是否接受了调查:

favorite_languages = {
    'jen': 'python',
    'sarah': 'c',
    'edward': 'ruby',
    'phil': 'python',
    }
if 'erin' not in favorite_languages.keys():
    print("Erin, please take our poll!")
方法 keys() 并非只能用于遍历:实际上,它返回一个列表,其中包含字典中的所有键。因此 代码行只核实 'erin' 是否包含在这个列表中。因为她并不包含在这个列表中,所以打印一条消息,邀请她参加调查:
Erin, please take our poll!

6.3.3 按特定顺序遍历字典中的所有键

从Python 3.7起,遍历字典时将按插入的顺序返回其中的元素。不过在有些情况下,你可能要按与此不同的顺序遍历字典。
要以特定顺序返回元素,一种办法是在 for 循环中对返回的键进行排序。为此,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(f"{name.title()}, thank you for taking the poll.")
这条 for 语句类似于其他 for 语句,不同之处是对方法 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.

6.3.4 遍历字典中的所有值

如果主要对字典包含的值感兴趣,可使用方法values() 来返回一个值列表,不包含任何键。例如,假设我们想获得一个列表,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())
这条 for 语句提取字典中的每个值,并将其依次赋给变量 language 。通过打印这些值,就获得了一个包含被调查者所选择语言的列表:
The following languages have been mentioned:
Python
C
Ruby
Python
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重复项。为剔除重复项,可使用集合(set)。 集合 中的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())
通过对包含重复元素的列表调用 set() ,可让Python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。 使用 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
随着你更深入地学习Python,经常会发现它内置的功能可帮助你以希望的方式处理数据。
注意         可使用一对花括号直接创建集合,并在其中用逗号分隔元素:

>>> languages = {'python', 'ruby', 'python', 'c'}
>>> languages
{'ruby', 'python', 'c'}
集合和字典很容易混淆,因为它们都是用一对花括号定义的。当花括号内没有键值对时,定义的很可能是集合。不同于列表和字典,集合不会以特定的顺序存储元素。

6.3.5 练习

练习6-4:词汇表2

现在你知道了如何遍历字典,可以整理为完成练习6-3而编写的代码,将其中的一系列函数调用print() 替换为一个遍历字典中键和值的循环。确定该循环正确无误后,再在词汇表中添加5个Python术语。当你再次运行这个程序时,这些新术语及其含义将自动包含在输出中。
diction = {
    'print': 'ShuChu DaYin',
    'del': 'ShanChu',
    'range': 'HuoDeShuZi',
    'list': 'PaiLie',
    'append': 'TianJia'
}
for key, value in diction.items():
    print(f"{key}\n{value}\n")

练习6-5:河流

创建一个字典,在其中存储三条重要河流及其流经的国家。例如,一个键值对可能是 'nile': 'egypt' 
1.使用循环为每条河流打印一条消息,下面是一个例子。
The Nile runs through Egypt.
2. 使用循环将该字典中每条河流的名字打印出来。
3.使用循环将该字典包含的每个国家的名字打印出来。
rivers = {
    'nile': 'egypt',
    'changjiang': 'china',
    'misisipi': 'america'
}
for k, v in rivers.items():
    print(f"The {k.title()} runs through {v.title()}")

练习6-6:调查

在6.3.1节编写的程序favorite_languages.py中执行以下操作。
1.创建一个应该会接受调查的人员名单,其中有些人已包含在字典中,而其他人未包含在字典中。
2.遍历这个人员名单。对于已参与调查的人,打印一条消息表示感谢;对于还未参与调查的人,打印一条消息邀请他参加。
favorite_languages = {
    'jen': 'python',
    'sarah': 'c',
    'edward': 'ruby',
    'phil': 'python',
    }
friends = ['jen', 'sarah', 'edward', 'phil', 'alex', 'dave', 'chris']
for name in favorite_languages.keys():
    if name in friends:
        print(f"Thank you,{name.title()}")
        friends.remove(name)
for friend in friends:
    print(f"Dear {friend.title()},please join in")

6.4 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。正如下面的示例将演示的,嵌套是一项强大的功能。

6.4.1 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)
首先创建三个字典,其中每个字典都表示一个外星人。然后将这些字典都存储到一个名为 aliens 的列表中。最后,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}
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,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5个外星人。
for alien in aliens[:5]:
    print(alien)
print("...")
# 显示创建了多少个外星人。
print(f"Total number of aliens: {len(aliens)}")
在本例中,首先创建一个空列表,用于存储接下来将创建的所有外星人。range() 返回一系列数,其唯一的用途是告诉Python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 使用一个切片来打印前5个外星人。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
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加快移动速度。必要时,可使用 for 循环和if 语句来修改某些外形人的颜色。例如,要将前三个外星人修改为黄色、速度为中等且值10分,可这样做:
# 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(30):
    new_alien = {'color': 'green', 'points': 5, 'speed': 'slow'}
    aliens.append(new_alien)
for alien in aliens[:3]:
    if alien['color'] == 'green':
        alien['color'] = 'yellow'
        alien['speed'] = 'medium'
        alien['points'] = 10
# 显示前5个外星人。
for alien in aliens[:5]:
    print(alien)
print("...")
鉴于要修改前三个外星人,我们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,因此编写一条 if 语句来确保只修改绿色外 星人。如果外星人是绿色的,就将其颜色改为 'yellow' ,将其速度改为 'medium' ,并将其分数改为 10 
可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分的红色外星人,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
经常需要在列表中包含大量的字典,而其中每个字典都包含特定对象的众多信息。例如,你可能需要为网站的每个用户创建一个字典(就像6.3.1节的user.py中那样),并将这些字典存储在一个名为 users 的列表中。在这个列表中,所有字典的结构都相同,因此你可以遍历这个列表,并以相同的方式处理其中的每个字典。

6.4.2 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。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(f"You ordered a {pizza['crust']}-crust pizza "
    "with the following toppings:")
for topping in pizza['toppings']:
    print(f"\t+{topping}")
首先创建一个字典,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 。如果函数调用print() 中的字符串很长,可以在合适的位置分行。只需要在每行末尾都加上引号,同时对于除第一行外的其他各行,都在行首加上引号并缩进。这样,Python将自动合并圆括号内的所有字符串。为打印配料,编写一个 for 循环 。为访问配料列表,使用键 'toppings' ,这样Python将从字典中提取配料列表。
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。在本章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(f"\n{name.title()}'s favorite languages are:")
    for language in languages:
        print(f"\t{language.title()}")
如你所见,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 ,使用变量 languages 来依次存储对字典中每个值的引用,因为我们知道这些值都是列表。在遍历字典的主 循环中,使用了另一个 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

Edward's favorite languages are:
        Ruby
        Go

Phil's favorite languages are:
        Python
        Haskell
为进一步改进这个程序,可在遍历字典的 for 循环开头添加一条 if 语句,通过查看len(languages) 的值来确定当前的被调查者喜欢的语言是否有多种。如果他喜欢的语言有多种,就像以前一样显示输出;如果只有一种,就相应修改输出的措辞,如显示 Sarah's favorite language is C
注意         列表和字典的嵌套层级不应太多。如果嵌套层级比前面的示例多得多,
很可能有更简单的解决方案。

 6.4.3 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,存储了每位用户的三项信息: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(f"\nUsername: {username}")
    full_name = f"{user_info['first']} {user_info['last']}"
    location = user_info['location']
    
    print(f"\tFull name: {full_name.title()}")
    print(f"\tLocation: {location.title()}")
 
首先定义一个名为 users 的字典,其中包含两个键:用户名'aeinstein'和 'mcurie' 。与每个键盘相关联的值都是一个字典,其中包含用户的名、姓和居住地。 遍历字典 users ,让Python依次将每个键赋给变量 username ,并依次将与当前键相关联的字典赋给变量 user_info 。在循环内部 ,将用户名打印出来。
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' 'location' 。对于每位用户,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
请注意,表示每位用户的字典都具有相同的结构。虽然Python并没有这样的要求,但这使得嵌套的字典处理起来更容易。倘若表示每位用户的字典都包含不同的键,for 循环内部的代码将更复杂。

6.4.5 练习

练习6-7:人们

在为完成练习6-1而编写的程序中,再创建两个表示人的字典,然后将这三个字典都存储在一个名为 people 的列表中。遍历这个列表,将其中每个人的所有信息都打印出来。
people_1 = {
    'first_name': 'liu',
    'last_name': 'shu',
    'age': '19',
    'city': 'Harbin'
}
people_2 = {
    'first_name': 'cai',
    'last_name': 'xukun',
    'age': '28',
    'city': 'shanghai'
}
people_3 = {
    'first_name': 'li',
    'last_name': 'hao',
    'age': '19',
    'city': 'suzhou'
}
peoples = [people_1, people_2, people_3]
for people in peoples:
    print(people)

练习6-9:喜欢的地方

创建一个名为favorite_places 的字典。在这个字典中,将三个人的名字用作键,并存储每个人喜欢的1~3个地方。为了让这个练习更有趣些,可以让一些朋友说出他们喜欢的几个地方。遍历这个字典,并将其中每个人的名字及其喜欢的地方打印出来。
favorite_places = {
    'alex': 'beijing',
    'bob': 'nanjing',
    'chris': 'shijiazhuang'
}
for k, v in favorite_places.items():
    print(f"I'm {k.title()},I like {v.title()}")

练习6-10:喜欢的数2

修改为完成练习6-2而编写的程序,让每个人都可以有多个喜欢的数,然后将每个人的名字及其喜欢的数打印出来。
favorite_numbers = {
    'alex': ['1', '3'],
    'bob': ['12', '6'],
    'chris': ['32', '23'],
    'dave': ['52', '43'],
    'eva': ['99']
}
for user, user_info in favorite_numbers.items():
    if len(user_info) > 1:
        print(f"{user.title()}'s numbers are")
        for element in user_info:
            print(element)
    else:
        print(f"{user.title()} have only one number:{user_info}")

练习6-11:城市

创建一个名为cities 的字典,将三个城市名用作键。对于每座城市,都创建一个字典,并在其中包含该城市所属的国家、人口约数以及一个有关该城市的事实。在表示每座城市的字典中,应包含 country 、population fact 等键。将每座城市的名字以及有关信息都打印出来。
cities = {
    'kunming': {
        'nation': 'China',
        'population': '7 million',
        'fact': 'Spring city'
    },
    'capetown': {
        'nation': 'south africa',
        'population': '4 million',
        'fact': 'second population in SA'
    },
    'new york': {
        'nation': 'america',
        'population': '8.3 million',
        'fact': 'first population in USA'
    }
}
for city_name, city_info in cities.items():
    print(f"{city_name.title()}:")
    nation = city_info['nation']
    population = city_info['population']
    fact = city_info['fact']
    print(f"nation is {nation}")
    print(f"population is {population}")
    print(f"fact is {fact}\n")


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