Python 字典（Dictionary）的核心概念与使用方法。内容涵盖字典的定义与多种创建方式（字面量、dict 函数、推导式）、基本操作（增删改查）、核心内置方法（clear、copy、get、pop、update 等）以及遍历技巧。此外，文章还深入探讨了嵌套字典、性能特征（O(1) 查找）、键的不可变性约束以及常见开发陷阱，并提供完整的代码示例。通过阅读，读者可以系统掌握 Python 字典的基础知识与进阶用法，从而在数据处理和算法实现中更高效地运用这一重要数据结构。
在 Python 中，字典（Dictionary）是一种可变容器模型，且可存储任意类型对象。字典的每个键值对（Key-Value）用冒号（:）分割，每个键值对之间用逗号（,）分割，整个字典包括在花括号（{}）中。
字典是 Python 中最常用的数据结构之一，它提供了高效的查找、插入和删除操作。理解并掌握字典的使用对于编写高效、健壮的 Python 代码至关重要。
最直接的方式是使用花括号直接定义字典：
phonebook = {'宁波': '0574', '台州': '0576', '杭州': '0571'}
print(phonebook)
# 输出：{'宁波': '0574', '台州': '0576', '杭州': '0571'}
可以通过其他映射或（键，值）对序列建立字典：
items = [('name', 'Alice'), ('age', 28)]
d = dict(items)
print(d)
# 输出：{'name': 'Alice', 'age': 28}
或者使用关键字参数形式（注意键名必须是合法的标识符）：
d = dict(name='Alice', age=28)
print(d)
# 输出：{'name': 'Alice', 'age': 28}
类似于列表推导式，字典也支持推导式，用于快速生成字典：
squares = {x: x**2 for x in range(5)}
print(squares)
# 输出：{0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}
通过键索引可以访问或修改字典中的值：
phonebook = {'宁波': '0574', '台州': '0576', '杭州': '0571'}
# 访问
print(phonebook['宁波']) # 输出：'0574'
# 修改
phonebook['宁波'] = '0574-8888'
# 增加新项
phonebook['绍兴'] = '0573'
print(phonebook)
# 输出：{'宁波': '0574-8888', '台州': '0576', '杭州': '0571', '绍兴': '0573'}
如果键不存在，直接访问会抛出 KeyError 异常，建议使用 get() 方法安全访问。
可以使用 del 语句或字典方法删除键值对：
phonebook = {'宁波': '0574', '台州': '0576', '杭州': '0571'}
# 删除指定键
if '台州' in phonebook:
del phonebook['台州']
# 检查键是否存在
print('绍兴' in phonebook) # True
print('台州' in phonebook) # False
使用内置函数 len() 获取字典中键值对的数量：
print(len(phonebook))
Python 字典提供了一系列内置方法来处理数据，以下是常用方法的详细说明。
清除字典中所有项目，返回 None。
phonebook = {'宁波': '0574', '台州': '0576'}
x = phonebook.clear()
print(phonebook) # 输出：{}
print(x) # 输出：None
返回一个具有相同键 - 值对的新字典。如果是嵌套对象，只复制引用。
original = {'a': 1, 'b': [1, 2]}
copied = original.copy()
copied['b'].append(3)
print(original) # 输出：{'a': 1, 'b': [1, 2, 3]} (受影响)
print(copied) # 输出：{'a': 1, 'b': [1, 2, 3]}
如需深拷贝，需使用 copy 模块中的 deepcopy。
使用给定的键建立新的字典，键的默认值为 None 或指定值。
keys = ['name', 'age', 'city']
y = dict.fromkeys(keys, 'Unknown')
print(y)
# 输出：{'name': 'Unknown', 'age': 'Unknown', 'city': 'Unknown'}
访问字典中的项，即使项不存在时，也不会出错，而是返回 None 或指定的默认值。
x = {'name': 'Alice', 'age': 28}
print(x.get('name')) # 输出：Alice
print(x.get('addr')) # 输出：None
print(x.get('addr', 'N/A')) # 输出：N/A (自定义默认值)
注：Python 3.0 已不再包含这个函数，推荐使用 in 表达式。
# 旧写法 (Python 2)
# print x.has_key('name')
# 推荐写法 (Python 3)
print('name' in x) # True
print('addr' in x) # False
将字典的所有项、键或值以视图对象（类似列表）方式返回。
x = {'age': 28, 'name': 'Alice'}
# items: 返回 (key, value) 元组列表
print(list(x.items()))
# 输出：[('age', 28), ('name', 'Alice')]
# keys: 返回 key 列表
print(list(x.keys()))
# 输出：['age', 'name']
# values: 返回 value 列表
print(list(x.values()))
# 输出：[28, 'Alice']
返回对应给定键的值，再将该键值对从原字典中删除。如果键不存在，可选择抛出异常或返回默认值。
x = {'name': 'Alice', 'age': 28}
val = x.pop('name')
print(val) # 输出：Alice
print(x) # 输出：{'age': 28}
# 防止 KeyError
val = x.pop('gender', 'Male')
print(val) # 输出：Male
弹出字典的一项（在 Python 3.7+ 中按插入顺序弹出最后一项）。
x = {'no.1': 1, 'no.2': 2, 'no.3': 3}
item = x.popitem()
print(item) # 输出：('no.3', 3)
print(x) # 输出：{'no.1': 1, 'no.2': 2}
与 get() 类似，键存在返回对应值；但给定键不存在时，返回默认值后会将该键值对更新到字典中。
x = {'name': 'Alice', 'age': 28}
# 键存在
print(x.setdefault('name')) # 输出：Alice
print(x) # 不变
# 键不存在，添加新项
print(x.setdefault('addr', 'N/A')) # 输出：N/A
print(x) # 输出：{'name': 'Alice', 'age': 28, 'addr': 'N/A'}
可以用一个字典项更新另外一个字典，关键字存在时改变其对应值，关键字不存在时添加新项。
x = {'name': 'Alice', 'age': 28}
y = {'age': 25, 'phone': '0571-12345'}
x.update(y)
print(x)
# 输出：{'name': 'Alice', 'age': 25, 'phone': '0571-12345'}
for key in phonebook:
print(key)
for value in phonebook.values():
print(value)
for k, v in phonebook.items():
print(f'{k}: {v}')
字典可以作为另一个字典的值，形成嵌套结构，常用于表示复杂的数据层级。
user_info = {
'id': 1,
'profile': {
'name': 'Bob',
'location': 'Hangzhou'
},
'tags': ['developer', 'python']
}
print(user_info['profile']['name']) # 输出：Bob
字典基于哈希表实现，平均时间复杂度为 O(1)。这使得它在需要频繁查找的场景下非常高效。但是，字典的键必须是不可变类型（如字符串、数字、元组），不能是列表或字典。
# 错误示例：列表作为键
# d = {[1, 2]: 'value'} # TypeError: unhashable type: 'list'
# 正确示例：元组作为键
d = {(1, 2): 'value'}
RuntimeError。Python 字典是处理键值对数据的强大工具。通过灵活运用上述方法和技巧，可以构建出逻辑清晰、性能优异的程序。在实际开发中，应优先使用 get() 进行安全访问，利用 update() 合并数据，并注意键的不可变性要求。掌握字典的高级用法，将大大提升你的 Python 编程效率。
本文档旨在提供全面的 Python 字典技术指南，涵盖从基础语法到高级应用的最佳实践。
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