Python字典（Dictionary）知识点教程

一、字典的定义与特性

1. 定义：字典是可变的、无序的键值对集合，用花括号 {} 定义，键值对用 键: 值 表示。

person = {"name": "Alice", "age": 25}
empty_dict = {}  # 空字典

2. 特性：

• 键唯一性：键必须是不可变类型（如字符串、数字、元组），且不可重复。
• 值无限制：值可以是任意数据类型（包括列表、字典等）。
• 高效查找：通过键直接访问值，时间复杂度为 O(1)。

二、字典的基本操作

三、字典常用方法

四、字典推导式

• 快速生成字典：

squares = {x: x**2 for x in range(5)}  # {0:0, 1:1, 2:4, 3:9, 4:16}

五、嵌套字典

• 字典的值可以是字典或其他容器：

students = {
    "Alice": {"age": 20, "grade": "A"},
    "Bob": {"age": 22, "grade": "B"}
}
print(students["Alice"]["age"])  # 20

20道练习题 & 答案

基础题

1. 创建字典 {"a": 1, "b": 2}，输出键 "b" 的值。
   答案：print({"a":1, "b":2}["b"]) → 2
2. 添加键值对 "c": 3 到字典 d = {"a": 1} 中。
   答案：d["c"] = 3
3. 删除字典 {"x": 10, "y": 20} 中的键 "x"。
   答案：del d["x"] 或 d.pop("x")
4. 检查键 "name" 是否在字典 person = {"age": 25} 中。
   答案：print("name" in person) → False
5. 合并两个字典 d1 = {"a":1} 和 d2 = {"b":2}。
   答案：d1.update(d2) → {"a":1, "b":2}

进阶题

6. 用 get 方法安全获取字典 {"a": 1} 中键 "b" 的值，默认返回 0。
   答案：d.get("b", 0) → 0
7. 将字典 {"a":1, "b":2} 的键和值分别转换为列表。
   答案：

keys = list(d.keys())    # ["a", "b"]
values = list(d.values()) # [1, 2]

8. 用字典推导式生成 {1: 1, 2: 4, 3: 9}。
   答案：{x: x**2 for x in [1,2,3]}
9. 遍历字典 {"a":1, "b":2}，打印键值对。
   答案：

for key, value in d.items():
    print(key, value)  # a 1 \n b 2

10. 将列表 ["a", "b", "c"] 转换为字典，值设为索引。
    答案：{k: i for i, k in enumerate(lst)} → {"a":0, "b":1, "c":2}

应用题

11. 统计字符串 "apple" 中每个字符的出现次数。
    答案：

s = "apple"
count = {}
for char in s:
    count[char] = count.get(char, 0) + 1
print(count)  # {'a':1, 'p':2, 'l':1, 'e':1}

12. 将两个列表合并为字典：keys = ["a", "b"], values = [1, 2]。
    答案：dict(zip(keys, values)) → {"a":1, "b":2}
13. 反转字典的键和值：{"a":1, "b":2} → {1:"a", 2:"b"}。
    答案：

reversed_dict = {v: k for k, v in d.items()}

14. 筛选字典 {"a":5, "b":1, "c":8} 中值大于 3 的键值对。
    答案：

{k: v for k, v in d.items() if v > 3}  # {"a":5, "c":8}

15. 处理嵌套字典，获取 students["Alice"]["age"] 的值。
    答案：

students = {"Alice": {"age": 20}}
print(students["Alice"]["age"])  # 20

挑战题

16. 合并多个字典（重复键的值相加）：d1 = {"a":1}, d2 = {"a":2, "b":3}。
    答案：

from collections import defaultdict
merged = defaultdict(int)
for d in [d1, d2]:
    for k, v in d.items():
        merged[k] += v
print(dict(merged))  # {"a":3, "b":3}

17. 按值对字典 {"a":3, "b":1, "c":2} 排序。
    答案：

sorted_dict = dict(sorted(d.items(), key=lambda x: x[1]))  # {"b":1, "c":2, "a":3}

18. 将字典转换为 JSON 字符串（使用 json 模块）。
    答案：

import json
json_str = json.dumps({"a":1})  # '{"a": 1}'

19. 实现字典的深拷贝（嵌套字典完全独立）。
    答案：

import copy
d1 = {"a": [1,2]}
d2 = copy.deepcopy(d1)

20. 找出两个字典的公共键：d1 = {"a":1, "b":2}, d2 = {"b":3, "c":4}。
    答案：

common_keys = d1.keys() & d2.keys()  # {"b"}

通过练习，可以熟练掌握Python字典的核心操作、高级用法及实际场景应用！