字典(1)

字典，這個東西你現(xiàn)在還用嗎？隨著網(wǎng)絡的發(fā)展，用的人越來越少了。不少人習慣于在網(wǎng)上搜索，不僅有web版，乃至于已經(jīng)有手機版的各種字典了。我在上小學的時候曾經(jīng)用過一本小小的《新華字典》，記得是拾了不少廢品，然后換錢，最終花費了1.01元人民幣買的。

《新華字典》是中國第一部現(xiàn)代漢語字典。最早的名字叫《伍記小字典》，但未能編纂完成。自1953年，開始重編，其凡例完全采用《伍記小字典》。從1953年開始出版，經(jīng)過反復修訂，但是以1957年商務印書館出版的《新華字典》作為第一版。原由新華辭書社編寫，1956年并入中科院語言研究所（現(xiàn)中國社科院語言研究所）詞典編輯室。新華字典由商務印書館出版。歷經(jīng)幾代上百名專家學者10余次大規(guī)模的修訂，重印200多次。成為迄今為止世界出版史上最高發(fā)行量的字典。

這里講到字典，不是為了回憶青蔥歲月。而是提醒看官想想我們?nèi)绾问褂米值洌合炔樗饕ú还苁瞧匆暨€是偏旁查字），然后通過索引找到相應內(nèi)容。不用從頭開始一頁一頁地找。

這種方法能夠快捷的找到目標。

正是基于這種需要，python中有了一種叫做dictionary的數(shù)據(jù)類型，翻譯過來就是“字典”，用dict表示。

假設一種需要，要存儲城市和電話區(qū)號，蘇州的區(qū)號是0512，唐山的是0315，北京的是011，上海的是012。用前面已經(jīng)學習過的知識，可以這么來做：

>>> citys = ["suzhou", "tangshan", "beijing", "shanghai"]
>>> city_codes = ["0512", "0315", "011", "012"]

用一個列表來存儲城市名稱，然后用另外一個列表，一一對應地保存區(qū)號。假如要輸出蘇州的區(qū)號，可以這么做：

>>> print "{} : {}".format(citys[0], city_codes[0])
suzhou : 0512

請?zhí)貏e注意，我在city_codes中，表示區(qū)號的元素沒有用整數(shù)型，而是使用了字符串類型，你知道為什么嗎？ 如果用整數(shù)，就是這樣的。

>>> suzhou_code = 0512
>>> print suzhou_code
330

怎么會這樣？原來在python中，如果按照上面那樣做，0512并沒有被認為是一個八進制的數(shù)，用print打印的時候，將它轉(zhuǎn)換為了十進制輸出。關于進制轉(zhuǎn)換問題，看官可以網(wǎng)上搜索一下有關資料。此處不詳述。一般是用幾個內(nèi)建函數(shù)實現(xiàn)：int(),?bin(),?oct(),?hex()

這樣來看，用兩個列表分別來存儲城市和區(qū)號，似乎能夠解決問題。但是，這不是最好的選擇，至少在python里面。因為python還提供了另外一種方案，那就是字典(dict)。

創(chuàng)建dict

方法1:

創(chuàng)建一個空的dict，這個空dict，可以在以后向里面加東西用。

>>> mydict = {}
>>> mydict
{}

不要小看“空”，“色即是空，空即是色”，在編程中，“空”是很重要。一般帶“空”字的人都很有名，比如孫悟空，哦。好像他應該是猴、或者是神。舉一個人的名字，帶“空”字，你懂得。

創(chuàng)建有內(nèi)容的dict。

>>> person = {"name":"qiwsir","site":"qiwsir.github.io","language":"python"}
>>> person
{'name': 'qiwsir', 'language': 'python', 'site': 'qiwsir.github.io'}

"name":"qiwsir"，有一個優(yōu)雅的名字：鍵值對。前面的name叫做鍵（key），后面的qiwsir是前面的鍵所對應的值(value)。在一個dict中，鍵是唯一的，不能重復。值則是對應于鍵，值可以重復。鍵值之間用(:)英文的分號，每一對鍵值之間用英文的逗號(,)隔開。

>>> person['name2']="qiwsir"    #這是一種向dict中增加鍵值對的方法
>>> person
{'name2': 'qiwsir', 'name': 'qiwsir', 'language': 'python', 'site': 'qiwsir.github.io'}

用這樣的方法可以向一個dict類型的數(shù)據(jù)中增加“鍵值對”，也可以說是增加數(shù)值。那么，增加了值之后，那個字典還是原來的嗎？也就是也要同樣探討一下，字典是否能原地修改？（列表可以，所以列表是可變的；字符串和元組都不行，所以它們是不可變的。）

>>> ad = {}
>>> id(ad)
3072770636L
>>> ad["name"] = "qiwsir"
>>> ad
{'name': 'qiwsir'}
>>> id(ad)
3072770636L

實驗表明，字典可以原地修改，即它是可變的。

方法2:

利用元組在建構(gòu)字典，方法如下：

>>> name = (["first","Google"],["second","Yahoo"])      
>>> website = dict(name)
>>> website
{'second': 'Yahoo', 'first': 'Google'}

或者用這樣的方法：

>>> ad = dict(name="qiwsir", age=42)
>>> ad
{'age': 42, 'name': 'qiwsir'}

方法3:

這個方法，跟上面的不同在于使用fromkeys

>>> website = {}.fromkeys(("third","forth"),"facebook")
>>> website
{'forth': 'facebook', 'third': 'facebook'}

需要提醒的是，這種方法是重新建立一個dict。

需要提醒注意的是，在字典中的“鍵”，必須是不可變的數(shù)據(jù)類型；“值”可以是任意數(shù)據(jù)類型。

>>> dd = {(1,2):1}
>>> dd
{(1, 2): 1}
>>> dd = {[1,2]:1}
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'

訪問dict的值

dict數(shù)據(jù)類型是以鍵值對的形式存儲數(shù)據(jù)的，所以，只要知道鍵，就能得到值。這本質(zhì)上就是一種映射關系。

映射，就好比“物體”和“影子”的關系，“形影相吊”，兩者之間是映射關系。此外，映射也是一個嚴格數(shù)學概念：A是非空集合，A到B的映射是指：A中每個元素都對應到B中的某個元素。

既然是映射，就可以通過字典的“鍵”找到相應的“值”。

>>> person
{'name2': 'qiwsir', 'name': 'qiwsir', 'language': 'python', 'site': 'qiwsir.github.io'}
>>> person['name']
'qiwsir'
>>> person['language']
'python'

如同前面所講，通過“鍵”能夠增加dict中的“值”，通過“鍵”能夠改變dict中的“值”，通過“鍵”也能夠訪問dict中的“值”。

本節(jié)開頭那個城市和區(qū)號的關系，也可以用字典來存儲和讀取。

>>> city_code = {"suzhou":"0512", "tangshan":"0315", "beijing":"011", "shanghai":"012"}
>>> print city_code["suzhou"]
0512

既然dict是鍵值對的映射，就不用考慮所謂“排序”問題了，只要通過鍵就能找到值，至于這個鍵值對位置在哪里就不用考慮了。比如，剛才建立的city_code

>>> city_code
{'suzhou': '0512', 'beijing': '011', 'shanghai': '012', 'tangshan': '0315'}

雖然這里顯示的和剛剛賦值的時候順序有別，但是不影響讀取其中的值。

在list中，得到值是用索引的方法。那么在字典中有索引嗎？當然沒有，因為它沒有順序，哪里來的索引呢？所以，在字典中就不要什么索引和切片了。

dict中的這類以鍵值對的映射方式存儲數(shù)據(jù)，是一種非常高效的方法，比如要讀取值得時候，如果用列表，python需要從頭開始讀，直到找到指定的那個索引值。但是，在dict中是通過“鍵”來得到值。要高效得多。 正是這個特點，鍵值對這樣的形式可以用來存儲大規(guī)模的數(shù)據(jù)，因為檢索快捷。規(guī)模越大越明顯。所以，mongdb這種非關系型數(shù)據(jù)庫在大數(shù)據(jù)方面比較流行了。

基本操作

字典雖然跟列表有很大的區(qū)別，但是依然有不少類似的地方。它的基本操作：

• len(d)，返回字典(d)中的鍵值對的數(shù)量
• d[key]，返回字典(d)中的鍵(key)的值
• d[key]=value，將值(value)賦給字典(d)中的鍵(key)
• del d[key]，刪除字典(d)的鍵(key)項（將該鍵值對刪除）
• key in d，檢查字典(d)中是否含有鍵為key的項

下面依次進行演示。

>>> city_code
{'suzhou': '0512', 'beijing': '011', 'shanghai': '012', 'tangshan': '0315'}
>>> len(city_code)
4

以city_code為操作對象，len(city_code)的值是4，表明有四組鍵值對，也可以說是四項。

>>> city_code["nanjing"] = "025"
>>> city_code
{'suzhou': '0512', 'beijing': '011', 'shanghai': '012', 'tangshan': '0315', 'nanjing': '025'}

向其中增加一項

>>> city_code["beijing"] = "010"
>>> city_code
{'suzhou': '0512', 'beijing': '010', 'shanghai': '012', 'tangshan': '0315', 'nanjing': '025'}

突然發(fā)現(xiàn)北京的區(qū)號寫錯了?？梢赃@樣修改。這進一步說明字典是可變的。

>>> city_code["shanghai"]
'012'
>>> del city_code["shanghai"]

通過city_code["shanghai"]能夠查看到該鍵(key)所對應的值(value)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)也錯了。干脆刪除，用del，將那一項都刪掉。

>>> city_code["shanghai"]
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'shanghai'
>>> "shanghai" in city_code
False

因為鍵是"shanghai"的那個鍵值對項已經(jīng)刪除了，隨意不能找到，用in來看看，返回的是False。

>>> city_code
{'suzhou': '0512', 'beijing': '010', 'tangshan': '0315', 'nanjing': '025'}

真的刪除了哦。沒有了。

字符串格式化輸出

這是一個前面已經(jīng)探討過的話題，請參看《字符串(4)》，這里再次提到，就是因為用字典也可以實現(xiàn)格式化字符串的目的。雖然在《字符串(4)》那節(jié)中已經(jīng)有了簡單演示，但是我還是愿意重復一下。

>>> city_code = {"suzhou":"0512", "tangshan":"0315", "hangzhou":"0571"}
>>> " Suzhou is a beautiful city, its area code is %(suzhou)s" % city_code
' Suzhou is a beautiful city, its area code is 0512'

這種寫法是非常簡潔，而且很有意思的。有人說它簡直是酷。

其實，更酷還是下面的——模板

在做網(wǎng)頁開發(fā)的時候，通常要用到模板，也就是你只需要寫好HTML代碼，然后將某些部位空出來，等著python后臺提供相應的數(shù)據(jù)即可。當然，下面所演示的是玩具代碼，基本沒有什么使用價值，因為在真實的網(wǎng)站開發(fā)中，這樣的姿勢很少用上。但是，它絕非花拳繡腿，而是你能夠明了其本質(zhì)，至少了解到一種格式化方法的應用。

>>> temp = "<html><head><title>%(lang)s<title><body><p>My name is %(name)s.</p></body></head></html>"
>>> my = {"name":"qiwsir", "lang":"python"}
>>> temp % my
'<html><head><title>python<title><body><p>My name is qiwsir.</p></body></head></html>'

temp就是所謂的模板，在雙引號所包裹的實質(zhì)上是一段HTML代碼。然后在dict中寫好一些數(shù)據(jù)，按照模板的要求在相應位置顯示對應的數(shù)據(jù)。

是不是一個很有意思的屠龍之技？

什么是HTML? 下面是在《維基百科》上抄錄的：

超文本標記語言（英文：HyperText Markup Language，HTML）是為「網(wǎng)頁創(chuàng)建和其它可在網(wǎng)頁瀏覽器中看到的信息」設計的一種標記語言。HTML被用來結(jié)構(gòu)化信息——例如標題、段落和列表等等，也可用來在一定程度上描述文檔的外觀和語義。1982年由蒂姆·伯納斯-李創(chuàng)建，由IETF用簡化的SGML（標準通用標記語言）語法進行進一步發(fā)展的HTML，后來成為國際標準，由萬維網(wǎng)聯(lián)盟（W3C）維護。

HTML經(jīng)過發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)到HTML5了?，F(xiàn)在的HTML設計，更強調(diào)“響應式”設計，就是能夠兼顧PC、手機和各種PAD的不同尺寸的顯示器瀏覽。如果要開發(fā)一個網(wǎng)站，一定要做到“響應式”設計，否則就只能在PC上看，在手機上看就不得不左右移動。

知識

什么是關聯(lián)數(shù)組？以下解釋來自維基百科

在計算機科學中，關聯(lián)數(shù)組（英語：Associative Array），又稱映射（Map）、字典（Dictionary）是一個抽象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它包含著類似于（鍵，值）的有序?qū)ΑＲ粋€關聯(lián)數(shù)組中的有序?qū)梢灾貜停ㄈ鏑++中的multimap）也可以不重復（如C++中的map）。

這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含以下幾種常見的操作：

1.向關聯(lián)數(shù)組添加配對 2.從關聯(lián)數(shù)組內(nèi)刪除配對 3.修改關聯(lián)數(shù)組內(nèi)的配對 4.根據(jù)已知的鍵尋找配對

字典問題是設計一種能夠具備關聯(lián)數(shù)組特性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。解決字典問題的常用方法，是利用散列表，但有些情況下，也可以直接使用有地址的數(shù)組，或二叉樹，和其他結(jié)構(gòu)。

許多程序設計語言內(nèi)置基本的數(shù)據(jù)類型，提供對關聯(lián)數(shù)組的支持。而Content-addressable memory則是硬件層面上實現(xiàn)對關聯(lián)數(shù)組的支持。

什么是哈希表？關于哈希表的敘述比較多，這里僅僅截取了概念描述，更多的可以到維基百科上閱讀。

散列表（Hash table，也叫哈希表），是根據(jù)關鍵字（Key value）而直接訪問在內(nèi)存存儲位置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。也就是說，它通過把鍵值通過一個函數(shù)的計算，映射到表中一個位置來訪問記錄，這加快了查找速度。這個映射函數(shù)稱做散列函數(shù)，存放記錄的數(shù)組稱做散列表。