字典(2)

字典方法

跟前面所講述的其它數(shù)據(jù)類型類似，字典也有一些方法。通過這些方法，能夠?qū)崿F(xiàn)對字典類型數(shù)據(jù)的操作。這回可不是屠龍之技的。這些方法在編程實(shí)踐中經(jīng)常會用到。

copy

拷貝，這個漢語是copy的音譯，標(biāo)準(zhǔn)的漢語翻譯是“復(fù)制”。我還記得當(dāng)初在學(xué)DOS的時候，那個老師說“拷貝”，搞得我暈頭轉(zhuǎn)向，他沒有說英文的“copy”發(fā)音，而是用標(biāo)準(zhǔn)漢語說“kao(三聲)bei(四聲)”，對于一直學(xué)習(xí)過英語、標(biāo)準(zhǔn)漢語和我家鄉(xiāng)方言的人來說，理解“拷貝”是有點(diǎn)困難的。誰知道在編程界用的是音譯呢。

在一般的理解中，copy就是將原來的東西再搞一份。但是，在python里面（乃至于很多編程語言中），copy可不是那么簡單的。

>>> a = 5
>>> b = a
>>> b
5

這樣做，是不是就得到了兩個5了呢？表面上看似乎是，但是，不要忘記我在前面反復(fù)提到的：對象有類型，變量無類型，正是因著這句話，變量其實(shí)是一個標(biāo)簽。不妨請出法寶：id()，專門查看內(nèi)存中對象編號

>>> id(a)
139774080
>>> id(b)
139774080

果然，并沒有兩個5，就一個，只不過是貼了兩張標(biāo)簽而已。這種現(xiàn)象普遍存在于python的多種數(shù)據(jù)類型中。其它的就不演示了，就僅看看dict類型。

>>> ad = {"name":"qiwsir", "lang":"python"}
>>> bd = ad
>>> bd
{'lang': 'python', 'name': 'qiwsir'}
>>> id(ad)
3072239652L
>>> id(bd)
3072239652L

是的，驗證了。的確是一個對象貼了兩個標(biāo)簽。這是用賦值的方式，實(shí)現(xiàn)的所謂“假裝拷貝”。那么如果用copy方法呢？

>>> cd = ad.copy()
>>> cd
{'lang': 'python', 'name': 'qiwsir'}
>>> id(cd)
3072239788L

果然不同，這次得到的cd是跟原來的ad不同的，它在內(nèi)存中另辟了一個空間。如果我嘗試修改cd，就應(yīng)該對原來的ad不會造成任何影響。

>>> cd["name"] = "itdiffer.com"
>>> cd 
{'lang': 'python', 'name': 'itdiffer.com'}
>>> ad
{'lang': 'python', 'name': 'qiwsir'}

真的是那樣，跟推理一模一樣。所以，要理解了“變量”是對象的標(biāo)簽，對象有類型而變量無類型，就能正確推斷出python能夠提供的結(jié)果。

>>> bd
{'lang': 'python', 'name': 'qiwsir'}
>>> bd["name"] = "laoqi"
>>> ad
{'lang': 'python', 'name': 'laoqi'}
>>> bd
{'lang': 'python', 'name': 'laoqi'}

這是又修改了bd所對應(yīng)的“對象”，結(jié)果發(fā)現(xiàn)ad的“對象”也變了。

然而，事情沒有那么簡單，看下面的，要仔細(xì)點(diǎn)，否則就迷茫了。

>>> x = {"name":"qiwsir", "lang":["python", "java", "c"]}
>>> y = x.copy()
>>> y
{'lang': ['python', 'java', 'c'], 'name': 'qiwsir'}
>>> id(x)
3072241012L
>>> id(y)
3072241284L

y是從x拷貝過來的，兩個在內(nèi)存中是不同的對象。

>>> y["lang"].remove("c")

為了便于理解，盡量使用短句子，避免用很長很長的復(fù)合句。在y所對應(yīng)的dict對象中，鍵"lang"的值是一個列表，為['python', 'java', 'c']，這里用remove()這個列表方法刪除其中的一個元素"c"。刪除之后，這個列表變?yōu)椋篬'python', 'java']

>>> y
{'lang': ['python', 'java'], 'name': 'qiwsir'}

果然不出所料。那么，那個x所對應(yīng)的字典中，這個列表變化了嗎？應(yīng)該沒有變化。因為按照前面所講的，它是另外一個對象，兩個互不干擾。

>>> x
{'lang': ['python', 'java'], 'name': 'qiwsir'}

是不是有點(diǎn)出乎意料呢？我沒有作弊哦。你如果不信，就按照操作自己在交互模式中試試，是不是能夠得到這個結(jié)果呢？這是為什么？

但是，如果要操作另外一個鍵值對：

>>> y["name"] = "laoqi"
>>> y
{'lang': ['python', 'java'], 'name': 'laoqi'}
>>> x
{'lang': ['python', 'java'], 'name': 'qiwsir'}

前面所說的原理是有效的，為什么到值是列表的時候就不奏效了呢？

要破解這個迷局還得用id()

>>> id(x)
3072241012L
>>> id(y)
3072241284L

x,y對應(yīng)著兩個不同對象，的確如此。但這個對象（字典）是由兩個鍵值對組成的。其中一個鍵的值是列表。

>>> id(x["lang"])
3072243276L
>>> id(y["lang"])
3072243276L

發(fā)現(xiàn)了這樣一個事實(shí)，列表是同一個對象。

但是，作為字符串為值得那個鍵值對，是分屬不同對象。

>>> id(x["name"])
3072245184L
>>> id(y["name"])
3072245408L

這個事實(shí)，就說明了為什么修改一個列表，另外一個也跟著修改；而修改一個的字符串，另外一個不跟隨的原因了。

但是，似乎還沒有解開深層的原因。深層的原因，這跟python存儲的數(shù)據(jù)類型特點(diǎn)有關(guān)，python只存儲基本類型的數(shù)據(jù)，比如int,str，對于不是基礎(chǔ)類型的，比如剛才字典的值是列表，python不會在被復(fù)制的那個對象中重新存儲，而是用引用的方式，指向原來的值。如果讀者沒有明白這句話的意思，我就只能說點(diǎn)通俗的了（我本來不想說通俗的，裝著自己有學(xué)問），python在所執(zhí)行的復(fù)制動作中，如果是基本類型的數(shù)據(jù)，就在內(nèi)存中重新建個窩，如果不是基本類型的，就不新建窩了，而是用標(biāo)簽引用原來的窩。這也好理解，如果比較簡單，隨便建立新窩簡單；但是，如果對象太復(fù)雜了，就別費(fèi)勁了，還是引用一下原來的省事。（這么講有點(diǎn)忽悠了）。

所以，在編程語言中，把實(shí)現(xiàn)上面那種拷貝的方式稱之為“淺拷貝”。顧名思義，沒有解決深層次問題。言外之意，還有能夠解決深層次問題的方法嘍。

的確是，在python中，有一個“深拷貝”(deep copy)。不過，要用下一import來導(dǎo)入一個模塊。這個東西后面會講述，前面也遇到過了。

>>> import copy
>>> z = copy.deepcopy(x)
>>> z
{'lang': ['python', 'java'], 'name': 'qiwsir'}

用copy.deepcopy()深拷貝了一個新的副本，看這個函數(shù)的名字就知道是深拷貝(deepcopy)。用上面用過的武器id()來勘察一番：

>>> id(x["lang"])
3072243276L
>>> id(z["lang"])
3072245068L

果然是另外一個“窩”，不是引用了。如果按照這個結(jié)果，修改其中一個列表中的元素，應(yīng)該不影響另外一個了。

>>> x
{'lang': ['python', 'java'], 'name': 'qiwsir'}
>>> x["lang"].remove("java")
>>> x
{'lang': ['python'], 'name': 'qiwsir'}
>>> z
{'lang': ['python', 'java'], 'name': 'qiwsir'}

果然如此。再試試，才過癮呀。

>>> x["lang"].append("c++")
>>> x
{'lang': ['python', 'c++'], 'name': 'qiwsir'}

這就是所謂淺拷貝和深拷貝。

clear

在交互模式中，用help是一個很好的習(xí)慣

>>> help(dict.clear)

clear(...)
    D.clear() -> None.  Remove all items from D.

這是一個清空字典中所有元素的操作。

>>> a = {"name":"qiwsir"}
>>> a.clear()
>>> a
{}

這就是clear的含義，將字典清空，得到的是“空”字典。這個上節(jié)說的del有著很大的區(qū)別。del是將字典刪除，內(nèi)存中就沒有它了，不是為“空”。

>>> del a
>>> a
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
NameError: name 'a' is not defined

果然刪除了。

另外，如果要清空一個字典，還能夠使用a = {}這種方法，但這種方法本質(zhì)是將變量a轉(zhuǎn)向了{}這個對象，那么原來的呢？原來的成為了斷線的風(fēng)箏。這樣的東西在python中稱之為垃圾，而且python能夠自動的將這樣的垃圾回收。編程者就不用關(guān)心它了，反正python會處理了。

get,setdefault

get的含義是：

get(...)
    D.get(k[,d]) -> D[k] if k in D, else d.  d defaults to None.

注意這個說明中，“if k in D”，就返回其值，否則...(等會再說)。

>>> d
{'lang': 'python'}
>>> d.get("lang")
'python'

dict.get()就是要得到字典中某個鍵的值，不過，它不是那么“嚴(yán)厲”罷了。因為類似獲得字典中鍵的值得方法，上節(jié)已經(jīng)有過，如d['lang']就能得到對應(yīng)的值"python"，可是，如果要獲取的鍵不存在，如：

>>> print d.get("name")
None

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

這就是dict.get()和dict['key']的區(qū)別。

前面有一個半句話，如果鍵不在字典中，會返回None，這是一種情況。還可以這樣：

>>> d = {"lang":"python"}
>>> newd = d.get("name",'qiwsir')
>>> newd
'qiwsir'
>>> d
{'lang': 'python'}

以d.get("name",'qiwsir')的方式，如果不能得到鍵"name"的值，就返回后面指定的值"qiwsir"。這就是文檔中那句話：D[k] if k in D, else d.的含義。這樣做，并沒有影響原來的字典。

另外一個跟get在功能上有相似地方的D.setdefault(k)，其含義是：

setdefault(...)
    D.setdefault(k[,d]) -> D.get(k,d), also set D[k]=d if k not in D

首先，它要執(zhí)行D.get(k,d),就跟前面一樣了，然后，進(jìn)一步執(zhí)行另外一個操作，如果鍵k不在字典中，就在字典中增加這個鍵值對。當(dāng)然，如果有就沒有必要執(zhí)行這一步了。

>>> d
{'lang': 'python'}
>>> d.setdefault("lang")
'python'

在字典中，有"lang"這個鍵，那么就返回它的值。

>>> d.setdefault("name","qiwsir")
'qiwsir'
>>> d
{'lang': 'python', 'name': 'qiwsir'}

沒有"name"這個鍵，于是返回d.setdefault("name","qiwsir")指定的值"qiwsir"，并且將鍵值對'name':"qiwsir"添加到原來的字典中。

如果這樣操作：

>>> d.setdefault("web")

什么也沒有返回嗎？不是，返回了，只不過沒有顯示出來，如果你用print就能看到了。因為這里返回的是一個None.不妨查看一下那個字典。

>>> d
{'lang': 'python', 'web': None, 'name': 'qiwsir'}

是不是鍵"web"的值成為了None

items/iteritems, keys/iterkeys, values/itervalues

這個標(biāo)題中列出的是三組dict的函數(shù)，并且這三組有相似的地方。在這里詳細(xì)講述第一組，其余兩組，我想憑借讀者的聰明智慧是不在話下的。

>>> help(dict.items)

items(...)
    D.items() -> list of D's (key, value) pairs, as 2-tuples

這種方法是慣用的伎倆了，只要在交互模式中鼓搗一下，就能得到幫助信息。從中就知道D.items()能夠得到一個關(guān)于字典的列表，列表中的元素是由字典中的鍵和值組成的元組。例如：

>>> dd = {"name":"qiwsir", "lang":"python", "web":"www.itdiffer.com"}
>>> dd_kv = dd.items()
>>> dd_kv
[('lang', 'python'), ('web', 'www.itdiffer.com'), ('name', 'qiwsir')]

顯然，是有返回值的。這個操作，在后面要講到的循環(huán)中，將有很大的作用。

跟items類似的就是iteritems，看這個詞的特點(diǎn)，是由iter和items拼接而成的，后部分items就不用說了，肯定是在告訴我們，得到的結(jié)果跟D.items()的結(jié)果類似。是的，但是，還有一個iter是什么意思？在《列表(2)中，我提到了一個詞“iterable”，它的含義是“可迭代的”，這里的iter是指的名詞iterator的前部分，意思是“迭代器”。合起來，"iteritems"的含義就是：

iteritems(...)
    D.iteritems() -> an iterator over the (key, value) items of D

你看，學(xué)習(xí)python不是什么難事，只要充分使用幫助文檔就好了。這里告訴我們，得到的是一個“迭代器”（關(guān)于什么是迭代器，以及相關(guān)的內(nèi)容，后續(xù)會詳細(xì)講述），這個迭代器是關(guān)于“D.items()”的。看個例子就明白了。

>>> dd
{'lang': 'python', 'web': 'www.itdiffer.com', 'name': 'qiwsir'}
>>> dd_iter = dd.iteritems()
>>> type(dd_iter)
<type 'dictionary-itemiterator'>
>>> dd_iter
<dictionary-itemiterator object at 0xb72b9a2c>
>>> list(dd_iter)
[('lang', 'python'), ('web', 'www.itdiffer.com'), ('name', 'qiwsir')]

得到的dd_iter的類型，是一個'dictionary-itemiterator'類型，不過這種迭代器類型的數(shù)據(jù)不能直接輸出，必須用list()轉(zhuǎn)換一下，才能看到里面的真面目。

另外兩組，含義跟這個相似，只不過是得到key或者value。下面僅列舉一下例子，具體內(nèi)容，讀者可以自行在交互模式中看文檔。

>>> dd
{'lang': 'python', 'web': 'www.itdiffer.com', 'name': 'qiwsir'}
>>> dd.keys()
['lang', 'web', 'name']
>>> dd.values()
['python', 'www.itdiffer.com', 'qiwsir']

這里先交代一句，如果要實(shí)現(xiàn)對鍵值對或者鍵或者值的循環(huán)，用迭代器的效率會高一些。對這句話的理解，在后面會給大家進(jìn)行詳細(xì)分析。

pop, popitem

在《列表(3)》中，有關(guān)于刪除列表中元素的函數(shù)pop和remove，這兩個的區(qū)別在于list.remove(x)用來刪除指定的元素，而list.pop([i])用于刪除指定索引的元素，如果不提供索引值，就默認(rèn)刪除最后一個。

在字典中，也有刪除鍵值對的函數(shù)。

pop(...)
    D.pop(k[,d]) -> v, remove specified key and return the corresponding value.
    If key is not found, d is returned if given, otherwise KeyError is raised

D.pop(k[,d])是以字典的鍵為參數(shù)，刪除指定鍵的鍵值對，當(dāng)然，如果輸入對應(yīng)的值也可以，那個是可選的。

>>> dd
{'lang': 'python', 'web': 'www.itdiffer.com', 'name': 'qiwsir'}
>>> dd.pop("name")
'qiwsir'

要刪除指定鍵"name"，返回了其值"qiwsir"。這樣，在原字典中，“'name':'qiwsir'”這個鍵值對就被刪除了。

>>> dd
{'lang': 'python', 'web': 'www.itdiffer.com'}

值得注意的是，pop函數(shù)中的參數(shù)是不能省略的，這跟列表中的那個pop有所不同。

>>> dd.pop()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: pop expected at least 1 arguments, got 0

如果要刪除字典中沒有的鍵值對，也會報錯。

>>> dd.pop("name")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'name'

有意思的是D.popitem()倒是跟list.pop()有相似之處，不用寫參數(shù)（list.pop是可以不寫參數(shù)），但是，D.popitem()不是刪除最后一個，前面已經(jīng)交代過了，dict沒有順序，也就沒有最后和最先了，它是隨機(jī)刪除一個，并將所刪除的返回。

popitem(...)
    D.popitem() -> (k, v), remove and return some (key, value) pair as a 
    2-tuple; but raise KeyError if D is empty.

如果字典是空的，就要報錯了

>>> dd
{'lang': 'python', 'web': 'www.itdiffer.com'}
>>> dd.popitem()
('lang', 'python')
>>> dd
{'web': 'www.itdiffer.com'}

成功地刪除了一對，注意是隨機(jī)的，不是刪除前面顯示的最后一個。并且返回了刪除的內(nèi)容，返回的數(shù)據(jù)格式是tuple

>>> dd.popitems()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'dict' object has no attribute 'popitems'

錯了？！注意看提示信息，沒有那個...，哦，果然錯了。注意是popitem，不要多了s，前面的D.items()中包含s，是復(fù)數(shù)形式，說明它能夠返回多個結(jié)果（多個元組組成的列表），而在D.popitem()中，一次只能隨機(jī)刪除一對鍵值對，并以一個元組的形式返回，所以，要單數(shù)形式，不能用復(fù)數(shù)形式了。

>>> dd.popitem()
('web', 'www.itdiffer.com')
>>> dd 
{}

都刪了，現(xiàn)在那個字典成空的了。如果再刪，會怎么樣？

>>> dd.popitem()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'popitem(): dictionary is empty'

報錯信息中明確告知，字典已經(jīng)是空的了，沒有再供刪的東西了。

update

update(),看名字就猜測到一二了，是不是更新字典內(nèi)容呢？的確是。

update(...)
    D.update([E, ]**F) -> None.  Update D from dict/iterable E and F.
    If E present and has a .keys() method, does:     for k in E: D[k] = E[k]
    If E present and lacks .keys() method, does:     for (k, v) in E: D[k] = v
    In either case, this is followed by: for k in F: D[k] = F[k]

不過，看樣子這個函數(shù)有點(diǎn)復(fù)雜。不要著急，通過實(shí)驗可以一點(diǎn)一點(diǎn)鼓搗明白的。

首先，這個函數(shù)沒有返回值，或者說返回值是None,它的作用就是更新字典。其參數(shù)可以是字典或者某種可迭代的數(shù)據(jù)類型。

>>> d1 = {"lang":"python"}
>>> d2 = {"song":"I dreamed a dream"}
>>> d1.update(d2)
>>> d1
{'lang': 'python', 'song': 'I dreamed a dream'}
>>> d2
{'song': 'I dreamed a dream'}

這樣就把字典d2更新入了d1那個字典，于是d1中就多了一些內(nèi)容，把d2的內(nèi)容包含進(jìn)來了。d2當(dāng)然還存在，并沒有受到影響。

還可以用下面的方法更新：

>>> d2
{'song': 'I dreamed a dream'}
>>> d2.update([("name","qiwsir"), ("web","itdiffer.com")])
>>> d2
{'web': 'itdiffer.com', 'name': 'qiwsir', 'song': 'I dreamed a dream'}

列表的元組是鍵值對。

has_key

這個函數(shù)的功能是判斷字典中是否存在某個鍵

has_key(...)
    D.has_key(k) -> True if D has a key k, else False

跟前一節(jié)中遇到的k in D類似。

>>> d2
{'web': 'itdiffer.com', 'name': 'qiwsir', 'song': 'I dreamed a dream'}
>>> d2.has_key("web")
True
>>> "web" in d2
True

關(guān)于dict的函數(shù)，似乎不少。但是，不用著急，也不用擔(dān)心記不住，因為根本不需要記憶。只要會用搜索即可。