掌握Python字典的多键技巧

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bruce_xiaowei 2024-11-26 23:29:59 博主文章分类：笔记 ©著作权

文章标签 python 数据结构字典元组 ci 文章分类 Python 后端开发

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掌握Python字典的多键技巧

在Python中，字典（dict）是一种非常灵活的数据结构，它允许我们通过键（key）来存储和访问值（value）。每个键都是唯一的，这意味着在一个字典内不能有两个完全相同的键。但是，有时候我们可能会遇到需要处理“多个键”的情况，这里可以有几种不同的解释方式：

一个值对应多个键：这种情况意味着你希望用不同的键去访问同一个值。
多个键组合成一个复合键：这通常是指将几个单独的键合并起来作为一个整体键来使用。

下面我将分别给出这两种情况的例子。

一种值对应多个键

如果你想要让多个键指向同一个值，你可以手动设置这些键，或者使用某种机制自动管理这样的映射关系。下面是一个简单的例子，展示如何实现这一点：

# 创建一个字典
my_dict = {}

# 定义一些键
keys = ['apple', 'banana', 'orange']

# 设置所有这些键都指向同一个值
for key in keys:
    my_dict[key] = "fruit"

print(my_dict)
# 输出: {'apple': 'fruit', 'banana': 'fruit', 'orange': 'fruit'}

在这个例子中，'apple', 'banana', 和 'orange' 都被设置为指向同一个字符串 "fruit"。

使用元组作为复合键

另一种理解是将多个元素组成一个单一的键，例如使用元组。元组本身是不可变的，因此非常适合用来作为字典的键。

# 创建一个字典，其中的键是由两个整数组成的元组
coordinates = {
    (0, 0): "原点",
    (1, 1): "第一象限内的点",
    (-1, -1): "第三象限内的点"
}

# 访问特定位置的信息
print(coordinates[(0, 0)])  # 输出: 原点
print(coordinates[(-1, -1)])  # 输出: 第三象限内的点

# 尝试添加或更新条目
coordinates[(2, 2)] = "另一个第一象限内的点"
print(coordinates)  # 输出: {(0, 0): '原点', (1, 1): '第一象限内的点', (-1, -1): '第三象限内的点', (2, 2): '另一个第一象限内的点'}

在这个例子中，我们使用了二维坐标 (x, y) 作为字典中的键，每个键都关联了一个描述性的字符串。

下面我将继续用示例来详细说明如何在Python字典中处理多个键的两种常见情况：一个值对应多个键和使用元组作为复合键。

一个值对应多个键

示例1: 手动设置多个键指向同一个值

# 创建一个字典
my_dict = {}

# 定义一些键
keys = ['apple', 'banana', 'orange']

# 设置所有这些键都指向同一个值
for key in keys:
    my_dict[key] = "fruit"

print(my_dict)
# 输出: {'apple': 'fruit', 'banana': 'fruit', 'orange': 'fruit'}

# 检查某个键是否存在于字典中
if 'apple' in my_dict:
    print("Apple is a fruit.")  # 输出: Apple is a fruit.

示例2: 使用辅助函数自动管理多键映射

def add_keys_to_value(dictionary, keys, value):
    for key in keys:
        dictionary[key] = value

# 创建一个空字典
my_dict = {}

# 定义一些键
keys = ['cat', 'dog', 'rabbit']

# 使用辅助函数将这些键都指向同一个值
add_keys_to_value(my_dict, keys, "pet")

print(my_dict)
# 输出: {'cat': 'pet', 'dog': 'pet', 'rabbit': 'pet'}

使用元组作为复合键

示例3: 使用元组作为键

# 创建一个字典，其中的键是由两个整数组成的元组
coordinates = {
    (0, 0): "原点",
    (1, 1): "第一象限内的点",
    (-1, -1): "第三象限内的点"
}

# 访问特定位置的信息
print(coordinates[(0, 0)])  # 输出: 原点
print(coordinates[(-1, -1)])  # 输出: 第三象限内的点

# 尝试添加或更新条目
coordinates[(2, 2)] = "另一个第一象限内的点"
print(coordinates)  
# 输出: {(0, 0): '原点', (1, 1): '第一象限内的点', (-1, -1): '第三象限内的点', (2, 2): '另一个第一象限内的点'}

示例4: 使用元组作为键来存储学生信息

# 创建一个字典，其中的键是 (学号, 课程) 的元组
student_grades = {
    (1001, 'Math'): 95,
    (1001, 'Science'): 88,
    (1002, 'Math'): 90,
    (1002, 'Science'): 85
}

# 访问特定学生的成绩
print(student_grades[(1001, 'Math')])  # 输出: 95
print(student_grades[(1002, 'Science')])  # 输出: 85

# 添加新的成绩
student_grades[(1001, 'English')] = 92
print(student_grades)
# 输出: {(1001, 'Math'): 95, (1001, 'Science'): 88, (1002, 'Math'): 90, (1002, 'Science'): 85, (1001, 'English'): 92}