3.2.3 Python的字典

字典是Python中的一种具有映射性质的数据类型，即由“键-值”（key-value）两部分构成，组成键-值对。早期，在C/C++中并没有这样的类型（直到C++有了STL，其中提供了map方法，不过Python的字典较C++的map更为实用、方便），只能使用哈希算法。“哈希”对应英文单词hash，意思为“散列”。

使用哈希算法可以避免遍历整个数组，同时可以计算输入的整数出现的次数。这样大大降低了复杂度。这个算法的含义是：当读入的数为x时，就令hashTable[x]=true（说明hashTable数组需要被初始化为false，表示初始状态下所有数都未出现过）。

“哈希”也分为键和值，在hashTable[x]=true中，x就是这个哈希的“键”（key），而布尔值true则是哈希的“值”（value），而Python的“字典”类型普遍被当作一种可变的哈希表来使用。字典不同于列表和元组，列表和元组是有序的，即序号值（index）从0～n-1有序排列；而字典是无序的，字典的键（key）可以是字符串，也可以是数字，它们之间不需要有任何联系，所以字典的键（key）完全是无序的。

前面提到，字典具有映射性质，“映射”是初等数学中常见的一个概念，即可以表达一种相对应的关系，可以是一对一、一对多，还可以是多对多。例如，一元一次函数是一条直线，所以x与y是一对一的关系；而一元二次函数是抛物线，是一对二（多）的关系；椭圆曲线不是“函数”，因为函数关系只能是一对多的，椭圆曲线是二对二（即多对多的范畴）的关系。下面来举一个例子，创建字典并对它赋值，可以直接给出键-值对，也可以使用内建方法fromkeys()和dict()来创建字典。

输出结果：

那么如何通过遍历来读取字典里“键-值对”的“值”呢？一般查看“键-值对”的值都是通过键来实现的，所以可以通过遍历字典的键来取出它的值。当然，Python3支持直接遍历字典本身（实际上是用宏省去了键，本质并没有变），也可以通过某个键得到字典的值，示例如下：

输出结果：

由此可见，Python的字典是C/C++的哈希算法的极佳“替代品”，省去了程序员自己写算法的步骤，方便易用。当然，在使用第三种方法（直接通过字典的键来得到值）时，如果输错了“键”或者这个“键”根本不存在，就得不到正确的结果。过去可以用has_key()方法来判断某个键是否存在于某个字典中，但是has_key()方法已经被淘汰，有了更方便的方法，那就是in和not in，示例如下：

输出结果：

字典不是元组，它支持通过“=”赋值符号更新字典的值，并且也支持用户使用del语句手动回收字典及其占用的内存空间。下面介绍Python对于字典类型定义的内建函数，内建函数有3个（第4个内建函数cmp在Python3中已被淘汰），分别为len()、str()、type()，如表3-5所示。

表3-5中的3个内建函数的示例如下：

输出结果：

type()是一个常见的内建函数，基本所有类型的内建函数都有它的定义。当然，Python的字典还有其他内建函数，如表3-6所示。