#!/usr/bin/env python
# coding: utf-8

# # 字典 

# 字典 `dictionary` ，在一些编程语言中也称为 `hash` ， `map` ，是一种由键值对组成的数据结构。
# 
# 顾名思义，我们把键想象成字典中的单词，值想象成词对应的定义，那么——
# 
# 一个词可以对应一个或者多个定义，但是这些定义只能通过这个词来进行查询。

# ## 基本操作

# ### 空字典

# **Python** 使用 `{}` 或者 `dict()` 来创建一个空的字典：

# In[1]:


a = {}
type(a)


# In[2]:


a = dict()
type(a)


# 有了dict之后，可以用索引键值的方法向其中添加元素，也可以通过索引来查看元素的值：

# ### 插入键值

# In[3]:


a["one"] = "this is number 1"
a["two"] = "this is number 2"
a


# ### 查看键值

# In[4]:


a['one']


# ### 更新键值

# In[5]:


a["one"] = "this is number 1, too"
a


# ### 初始化字典

# 可以看到，Python使用`key: value`这样的结构来表示字典中的元素结构，事实上，可以直接使用这样的结构来初始化一个字典：

# In[6]:


b = {'one': 'this is number 1', 'two': 'this is number 2'}
b['one']


# ### 字典没有顺序

# 当我们 `print` 一个字典时，**Python**并不一定按照插入键值的先后顺序进行显示,因为字典中的键本身不一定是有序的。

# In[7]:


print a


# In[8]:


print b


# 因此，**Python**中不能用支持用数字索引按顺序查看字典中的值，而且数字本身也有可能成为键值，这样会引起混淆：

# In[9]:


# 会报错
a[0]


# ### 键必须是不可变的类型

# 出于hash的目的，Python中要求这些键值对的**键**必须是**不可变**的，而值可以是任意的Python对象。
# 
# 一个表示近义词的字典：

# In[10]:


synonyms = {}
synonyms['mutable'] = ['changeable', 'variable', 'varying', 'fluctuating',
                       'shifting', 'inconsistent', 'unpredictable', 'inconstant',
                       'fickle', 'uneven', 'unstable', 'protean']
synonyms['immutable'] = ['fixed', 'set', 'rigid', 'inflexible', 
                         'permanent', 'established', 'carved in stone']
synonyms


# 另一个例子：

# In[11]:


# 定义四个字典
e1 = {'mag': 0.05, 'width': 20}
e2 = {'mag': 0.04, 'width': 25}
e3 = {'mag': 0.05, 'width': 80}
e4 = {'mag': 0.03, 'width': 30}
# 以字典作为值传入新的字典
events = {500: e1, 760: e2, 3001: e3, 4180: e4}
events


# 键（或者值）的数据类型可以不同：

# In[13]:


people = [
    {'first': 'Sam', 'last': 'Malone', 'name': 35},
    {'first': 'Woody', 'last': 'Boyd', 'name': 21},
    {'first': 'Norm', 'last': 'Peterson', 'name': 34},
    {'first': 'Diane', 'last': 'Chambers', 'name': 33}
]
people


# ### 使用 dict 初始化字典

# 除了通常的定义方式，还可以通过 `dict()` 转化来生成字典：

# In[14]:


inventory = dict(
    [('foozelator', 123),
     ('frombicator', 18), 
     ('spatzleblock', 34), 
     ('snitzelhogen', 23)
    ])
inventory


# 利用索引直接更新键值对：

# In[15]:


inventory['frombicator'] += 1
inventory


# ## 适合做键的类型

# 在不可变类型中，整数和字符串是字典中最常用的类型；而浮点数通常不推荐用来做键，原因如下：

# In[16]:


data = {}
data[1.1 + 2.2] = 6.6
# 会报错
data[3.3]


# 事实上，观察`data`的值就会发现，这个错误是由浮点数的精度问题所引起的：

# In[17]:


data


# 有时候，也可以使用元组作为键值，例如，可以用元组做键来表示从第一个城市飞往第二个城市航班数的多少：

# In[19]:


connections = {}
connections[('New York', 'Seattle')] = 100
connections[('Austin', 'New York')] = 200
connections[('New York', 'Austin')] = 400


# 元组是有序的，因此 `('New York', 'Austin')` 和 `('Austin', 'New York')` 是两个不同的键：

# In[20]:


print connections[('Austin', 'New York')]
print connections[('New York', 'Austin')]


# ## 字典方法

# ###  `get` 方法

# 之前已经见过，用索引可以找到一个键对应的值，但是当字典中没有这个键的时候，Python会报错，这时候可以使用字典的 `get` 方法来处理这种情况，其用法如下：
# 
#     `d.get(key, default = None)`
# 
# 返回字典中键 `key` 对应的值，如果没有这个键，返回 `default` 指定的值（默认是 `None` ）。

# In[21]:


a = {}
a["one"] = "this is number 1"
a["two"] = "this is number 2"


# 索引不存在的键值会报错：

# In[22]:


a["three"]


# 改用get方法：

# In[24]:


print a.get("three")


# 指定默认值参数：

# In[25]:


a.get("three", "undefined")


# ### `pop` 方法删除元素

# `pop` 方法可以用来弹出字典中某个键对应的值，同时也可以指定默认参数：
# 
#     `d.pop(key, default = None)`
# 
# 删除并返回字典中键 `key` 对应的值，如果没有这个键，返回 `default` 指定的值（默认是 `None` ）。

# In[26]:


a


# 弹出并返回值：

# In[27]:


a.pop("two")


# In[28]:


a


# 弹出不存在的键值：

# In[29]:


a.pop("two", 'not exist')


# 与列表一样，`del` 函数可以用来删除字典中特定的键值对，例如：

# In[30]:


del a["one"]
a


# ### `update`方法更新字典

# 之前已经知道，可以通过索引来插入、修改单个键值对，但是如果想对多个键值对进行操作，这种方法就显得比较麻烦，好在有 `update` 方法：
# 
#     `d.update(newd)`
# 
# 将字典`newd`中的内容更新到`d`中去。

# In[31]:


person = {}
person['first'] = "Jmes"
person['last'] = "Maxwell"
person['born'] = 1831
print person


# 把'first'改成'James'，同时插入'middle'的值'Clerk'：

# In[32]:


person_modifications = {'first': 'James', 'middle': 'Clerk'}
person.update(person_modifications)
print person


# ### `in`查询字典中是否有该键

# In[33]:


barn = {'cows': 1, 'dogs': 5, 'cats': 3}


# `in` 可以用来判断字典中是否有某个特定的键：

# In[35]:


'chickens' in barn


# In[34]:


'cows' in barn


# ### `keys` 方法，`values` 方法和`items` 方法

#     `d.keys()` 
# 
# 返回一个由所有键组成的列表；
# 
#     `d.values()` 
# 
# 返回一个由所有值组成的列表；
# 
#     `d.items()` 
# 
# 返回一个由所有键值对元组组成的列表；

# In[36]:


barn.keys()


# In[37]:


barn.values()


# In[38]:


barn.items()