Python字典生成式的全面解析

一、Python字典用法

Python字典是一种无序、可变和可迭代的数据类型，用大括号{}表示，其中每个元素都是一个键值对，通过键来访问对应的值。

#示例
d = {'apple':2, 'banana':3, 'orange':4} 
print(d['apple'])     #输出2

Python字典的键必须是可哈希的，即必须是不可变对象，如数字、字符串、元组等；而值可以是任何Python对象。

二、Python字典怎么生成

Python字典生成式是一种高效的生成字典的方法，它可以用更简洁的语法实现生成一组键值对。

#示例
numbers = [1,2,3,4,5]
squares = {x:x*x for x in numbers}
print(squares)     #输出{1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25}

字典生成式的语法为{key:value for variable in iterable}

其中，variable为可迭代对象的元素，key:value为由该元素生成的键值对。

三、Python字典的键和值

Python字典的键和值是由冒号分隔的对，例如{'apple': 2}中，'apple'是键，2是值。

Python字典的键是唯一的，如果出现重复的键，则后面的元素会覆盖前面的元素。

#示例
d = {'apple':2, 'banana':3, 'orange':4, 'apple':5} 
print(d)        #输出{'apple': 5, 'banana': 3, 'orange': 4}

四、Python字典生成的方式

Python字典生成式有两种方式，第一种是使用可迭代对象生成字典，第二种是使用zip()函数将两个可迭代对象组合在一起生成字典。

使用可迭代对象生成字典的示例如下：

#示例
keys = ['apple', 'banana', 'orange']
values = [2, 3, 4]
d = {keys[i]: values[i] for i in range(len(keys))}
print(d)        #输出{'apple': 2, 'banana': 3, 'orange': 4}

使用zip()函数生成字典的示例如下：

#示例
keys = ['apple', 'banana', 'orange']
values = [2, 3, 4]
d = dict(zip(keys, values))
print(d)        #输出{'apple': 2, 'banana': 3, 'orange': 4}

五、Python生成式

除了字典生成式外，Python还支持列表推导式和集合推导式。

列表推导式用于生成列表，语法为[expression for variable in iterable]，其中expression是任意的Python表达式，variable为可迭代对象的元素。

#示例
numbers = [1,2,3,4,5]
squares = [x*x for x in numbers]
print(squares)     #输出[1, 4, 9, 16, 25]

集合推导式用于生成集合，语法为{expression for variable in iterable}。

#示例
numbers = [1,2,3,4,5]
squares = {x*x for x in numbers}
print(squares)     #输出{1, 4, 9, 16, 25}

六、Python字典打印键和值

Python字典的键和值可以分别通过keys()和values()方法取出来。

#示例
d = {'apple':2, 'banana':3, 'orange':4}
print(d.keys())         #输出dict_keys(['apple', 'banana', 'orange'])
print(d.values())       #输出dict_values([2, 3, 4])

需要注意的是，keys()和values()返回的是类似于集合的视图，而不是列表，因此不能使用下标去访问元素，但可以使用for循环遍历元素。

七、Python常见的列表推导式

除了普通的列表推导式，Python还支持带有条件表达式的列表推导式，以及嵌套列表推导式。

带有条件表达式的列表推导式的语法为[expression1 if condition else expression2 for variable in iterable]，其中condition为判断语句，当该语句为真时，生成expression1，否则生成expression2。

#示例
numbers = [1,2,3,4,5]
new_numbers = [x if x<3 else x*x for x in numbers]
print(new_numbers)      #输出[1, 2, 9, 16, 25]

嵌套列表推导式可以生成包含多个列表的列表，语法为[expression for variable1 in iterable1 for variable2 in iterable2]，其中iterable1和iterable2都是可迭代的对象。

#示例
words = ['hello', 'world', 'python']
new_words = [char for word in words for char in word]
print(new_words)        #输出['h', 'e', 'l', 'l', 'o', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd', 'p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']

八、Python列表推导式语法

Python列表推导式的语法为[expression for variable in iterable if condition]，其中expression是任意的Python表达式，variable为可迭代对象的元素，condition为判断语句。

列表推导式还支持多个for循环和嵌套if语句的组合，可以用于生成更复杂的列表。

#示例
numbers = [1,2,3,4,5]
new_numbers = [x*y for x in range(1,4) if x!=2 for y in numbers if y>=3]
print(new_numbers)      #输出[3, 4, 6, 8, 9, 12, 15, 16, 20, 25]

九、Python推导式写法

Python推导式的写法可以根据需求和个人喜好来选择，Python官方推荐的写法为更加简洁的表达式形式。

例如，下面是一个列表推导式的多种写法：

#示例1
numbers = [1,2,3,4,5]
new_numbers = [x*x for x in numbers if x%2==0]

#示例2
new_numbers = []
for x in numbers:
    if x%2==0:
        new_numbers.append(x*x)

可以看出，Python推导式写法更加精简，不仅减少了代码量，而且可读性也更好。

十、Python字典的构成形式

Python字典的构成形式是键值对，即一个键对应一个值。

而在Python中，字典的键和值可以是任意的Python对象，如数字、字符串、元组等。

同时，Python也支持通过自定义类来创建字典的键。

#示例
class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age
        
    def __hash__(self):
        return hash(self.name) 
    
    def __eq__(self, other):
        if not isinstance(other, type(self)): return NotImplemented
        return self.name == other.name

p1 = Person('Tom', 18)
p2 = Person('Tom', 20)
d = {p1: 'Tom is 18', p2: 'Tom is 20'}
print(d)        #输出{<__main__.Person object at 0x7f9c8a8a88d0>: 'Tom is 20'}

需要注意的是，自定义类用作字典键时，必须实现__hash__()和__eq__()两个魔法函数，用来判断两个键是否相等。如果两个键相等，则它们的哈希值也必须相等。