Python进阶指南Level 2.1详解

目录

一、字典

1. 为什么学习字典

2. 字典的键、值对

3. 示例

4. 字典的基本操作

1）查找

2）修改

3）增

4）删

5）遍历

5. 字典的键和值的特性

6. 字典的应用场景

二、分数查询系统

1. 系统介绍与功能展示

2. 使用字典存储学生成绩信息

3. 获取用户输入并查询成绩

4. 查询结果的处理与输出

5. 使用while循环进行多次查询

6. 系统优化与用户体验提升

7. 系统拓展功能介绍

三、字典的相关知识

1. 字典的基本概念

2. 字典的功能

3. 字典的应用实例：分数查询系统

4. 预告下节课内容

四、知识小结

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一、字典

1. 为什么学习字典

原因: 字典可以使数据更加清晰。例如，通过键值对的方式存储信息，可以明确知道每个数据代表的含义，避免歧义。

2. 字典的键、值对

定义: 字典中的元素以键值对的方式存储，即key: value的格式。键和值之间用冒号连接，每两个元素之间用逗号分隔。

示例: 字典d = {"小明": 11, "小红": 10}，其中"小明"和"小红"是键，11和10是值。

3. 示例

示例说明: 通过字典存储学生成绩，如d = {"语文": 98, "数学": 100, "英语": 96}，可以清晰地看出各科成绩。

4. 字典的基本操作

1）查找

方法: 可以使用中括号或get方法查找字典中的元素。例如，d["数学"]或d.get("数学")。

注意: 如果查找的键不存在，使用中括号会报错，而get方法会返回None。

2）修改

方法: 通过中括号找到要修改的值，然后重新赋值。例如，d["数学"] = 95。

3）增

方法: 如果键不存在于字典中，通过中括号添加新的键值对。例如，d["姓名"] = "小明"。

4）删

方法: 使用pop方法删除指定键的值，或使用clear方法清空字典。例如，d.pop("数学")或d.clear()。

5）遍历

遍历键: 使用keys()方法获取所有键，并通过for循环遍历。例如，for k in d.keys(): print(k)。

遍历值: 使用values()方法获取所有值，并通过for循环遍历。例如，for v in d.values(): print(v)。

遍历键值对: 使用items()方法获取所有键值对，并通过for循环遍历。例如，for k, v in d.items(): print(k, v)。

注意: 字典中的元素是无序的，不能通过下标访问。

5. 字典的键和值的特性

键的特性:

唯一性: 字典中的键必须是唯一的，不能重复。

不可变性: 键必须是不可变类型，如字符串、数值等。

值的特性:

可重复性: 字典中的值可以重复。

数据类型: 值可以是任意数据类型，包括列表、字典等。

举例: 字典中可以存储不同类型的数据，如数字、字符串、元组、布尔值、列表甚至字典。

6. 字典的应用场景

应用场景: 字典适用于需要清晰表示数据含义的场景，如存储学生信息、商品信息等。

示例: 通过字典存储学生姓名和成绩，可以方便地查询和修改特定学生的成绩。

二、分数查询系统

1. 系统介绍与功能展示

系统介绍: 本系统是一个分数查询系统，通过输入学生姓名，可以在控制台输出对应学生的成绩。

2. 使用字典存储学生成绩信息

字典特性: 字典中的键必须是不可变类型（如数值、字符串、布尔值等），值可以是任意类型数据。

存储方式: 以学生姓名作为键，成绩作为值，将所有学生的成绩存入字典中。

3. 获取用户输入并查询成绩

输入方式: 使用input函数获取用户输入的姓名。

查询方法: 使用字典的get方法，根据用户输入的姓名查询成绩。

4. 查询结果的处理与输出

结果处理: 使用if条件判断语句检查查询结果。

输出内容: 如果查询到成绩，则打印学生姓名和成绩；如果未查询到，则打印“查无此学生，请重新输入”。

5. 使用while循环进行多次查询

循环方式: 将查询功能放入while True循环中，实现多次查询。

退出条件: 当用户输入q（或Q）时，使用break语句退出循环。

6. 系统优化与用户体验提升

优化措施: 增加大小写q的识别，提高用户体验。

用户体验: 通过循环查询和退出条件，使用户可以多次查询成绩，直至主动退出。

7. 系统拓展功能介绍

拓展功能: 可以为系统添加增加、删除、修改学生成绩信息等功能。

实现方法: 利用字典的增删改操作，结合用户输入，实现更多功能。

举例: 同学们可以根据所学知识，自行对系统进行拓展，如添加新学生成绩、删除已有学生成绩、修改学生成绩等。

三、字典的相关知识

1. 字典的基本概念

定义: 字典是Python中的一种数据类型，用大括号{}表示，里面的元素以键值对的方式存储。

键的要求: 键不可以重复，且必须是不可变数据类型，如字符串、数字或元组。

值的要求: 值可以是任意数据类型。

2. 字典的功能

增删改查: 字典作为一种可变数据容器，提供了增、删、改、查的功能。

遍历: 可以对字典里的元素进行遍历，字典还特别提供了keys()、values()、items()三个方法帮助我们遍历键、值和键值对。

3. 字典的应用实例：分数查询系统

系统实现: 通过字典存储学生的名字和分数，利用turtle库的textinput()函数获取用户输入的名字，然后使用字典的get()方法查询并输出对应的分数。

代码解析:

建立一个字典score_system，存储学生名字和分数。

使用turtle.textinput()获取用户输入的名字。

通过score_system.get(name)查询分数，如果存在则输出“姓名：xxx 分数：xxx”，否则输出“查无此学生，请重新输入！”。

4. 预告下节课内容

下节课主题: 将学习Python中的另外两种数据类型——集合和元组，它们也是一种数据容器。

期待点: 集合和元组与字典和列表相比，各有什么特色。

四、知识小结

知识点	核心内容	考试重点/易混淆点	难度系数
字典的基本概念	字典用大括号表示，元素以键值对方式存储	字典的键不可重复，必须是不可变类型	🌟
字典的创建与访问	创建空字典，添加元素，通过键访问值	键值对之间用冒号连接，元素间用逗号分隔	🌟🌟
字典的特性	键唯一，值可重复；字典无序	字典中键的不可变性和唯一性	🌟🌟🌟
字典的增删改查	添加新键值对，删除元素，修改值，查找值	使用中括号或get方法查找值，pop方法删除元素	🌟🌟🌟🌟
字典的遍历	遍历字典的键、值或键值对	使用for循环，keys()、values()、items()方法	🌟🌟🌟
字典的应用实例	分数查询系统，存储学生成绩信息	查询、增加、删除、修改学生成绩	🌟🌟🌟🌟🌟
字典与列表的对比	字典无序，通过键访问；列表有序，通过下标访问	字典键的不可变性与列表元素的可变性	🌟🌟🌟
字典的高级操作	字典的嵌套，使用字典存储复杂数据结构	字典中键和值的灵活性与复杂性	🌟🌟🌟🌟
课程进阶	开始学习字典，为后续课程打下基础	理解字典的存储和访问机制	🌟
项目拓展	为成绩查询系统增加功能，如增加、删除、修改学生成绩	拓展字典在实际应用中的使用场景	🌟🌟🌟🌟🌟

作者：宁酱醇