Python 字典如何查看多个 key 的值
在 Python 中，字典（dictionary）是一种非常常用的数据类型。它以键值对的形式存储数据，相较于列表等其他数据结构，字典具有更快的查找速度和更灵活的键值管理。但是，当需要查看多个键的值时，初学者常常感到困惑。本文将通过一个实际问题，来说明如何有效地查看字典中多个键的值，并提供示例代码和图示。
1. 实际问题的描述
假设我们正在开发一个学生管理系统，其中包含多个学生的基本信息。每个学生有一个字典，字典中包含学生的姓名、年龄和成绩。现在，我们需要查看多个学生的成绩，以便于进行统计分析。下面是一个包含几个学生信息的字典示例：
students = {
"Alice": {"age": 20, "grade": 85},
"Bob": {"age": 22, "grade": 90},
"Charlie": {"age": 21, "grade": 88},
"Diana": {"age": 20, "grade": 93},
}
2. 查看多个键的值
为了查看这些学生的成绩，我们可以定义一个函数，接受学生名字列表，返回他们的成绩。在这个例子中，我们可以使用列表推导式来实现这一功能。下面是代码示例：
def get_student_grades(students, names):
return {name: students[name]['grade'] for name in names if name in students}
names_to_check = ["Alice", "Bob", "Charlie"]
grades = get_student_grades(students, names_to_check)
print(grades)
运行上述代码，我们将得到以下输出：
{'Alice': 85, 'Bob': 90, 'Charlie': 88}
在这个例子中，我们首先定义了一个叫做 get_student_grades 的函数。这个函数接收两个参数：学生字典 students 和希望查看成绩的学生姓名列表 names。通过列表推导式，我们创建了一个新的字典，包含了所请求的学生姓名及其对应的成绩。
3. 处理缺失的键
在实际应用中，我们可能会遇到一些情况：不在 students 字典中的名字。这时，我们需要保证我们的代码不会因为查找缺失的键而抛出异常。我们已经在代码中添加了小检查，例如在 if name in students 条件语句，只有当键存在时才会被添加到新字典中。
4. 使用类组织学生信息
在更复杂的场景中，学生的属性可能会增多，因此使用类来组织学生信息将是一个更好的选择。以下是一个简单的学生类实现：
class Student:
def __init__(self, name, age, grade):
self.name = name
self.age = age
self.grade = grade
def __repr__(self):
return f"{self.name}: Age = {self.age}, Grade = {self.grade}"
我们可以用这个类来创建多个学生对象，并再用一个字典来存储它们。让我们看看如何实现：
# 创建学生对象
students = {
"Alice": Student("Alice", 20, 85),
"Bob": Student("Bob", 22, 90),
"Charlie": Student("Charlie", 21, 88),
"Diana": Student("Diana", 20, 93),
}
# 获取多个学生成绩
names_to_check = ["Alice", "Bob", "NonExistent"]
grades = get_student_grades(students, names_to_check)
grades = {name: students[name].grade for name in names_to_check if name in students}
print(grades)
运行这一段代码，我们将得到：
{'Alice': 85, 'Bob': 90}
在这种情况下，如果我们试图查找一个不存在的学生，不会出现错误，结果中只会包含存在的学生。
5. 类图示例
为了更好地理解我们设计中的类之间的关系，下面展示了一张简单的类图：
classDiagram
class Student {
+String name
+int age
+int grade
+__repr__() String
}
结尾
本文介绍了如何在 Python 字典中查看多个键的值，通过一个学生管理系统的具体示例，展示了如何有效检索和管理数据。此外，我们还探讨了将数据组织到类中的好处，以便于扩展和维护。通过上述的方法和代码示例，希望能帮助读者更好地理解字典的使用及其在实际应用中的价值。无论是简单的字典操作还是更复杂的类结构，合适的设计与实现都是开发中不可或缺的部分。
