什么是嵌套字典？

嵌套字典是指字典中包含其他字典作为值的数据结构。这种多层结构非常适合表示复杂、层次化的数据。

嵌套字典在实际应用中非常常见，例如：

• 配置文件的层次结构
• JSON数据处理
• 复杂数据建模（如用户信息、组织结构）
• 树状数据表示

创建嵌套字典

1. 直接创建法

# 两层嵌套字典示例
company = {
    'employee1': {
        'name': 'Alice',
        'age': 30,
        'position': 'Developer'
    },
    'employee2': {
        'name': 'Bob',
        'age': 35,
        'position': 'Manager'
    }
}

2. 动态创建法

# 动态创建嵌套字典
students = {}

students['s1001'] = {}
students['s1001']['name'] = 'Emma'
students['s1001']['grades'] = {'math': 90, 'science': 85}

students['s1002'] = {
    'name': 'James',
    'grades': {
        'math': 78,
        'science': 92
    }
}

访问嵌套字典元素

基础访问方法

# 访问嵌套值
print(company['employee1']['name'])  # 输出: Alice

# 访问更深层嵌套
print(students['s1001']['grades']['math'])  # 输出: 90

安全访问方法

# 使用get()避免KeyError
print(company.get('employee3', {}).get('name', '员工不存在'))

# 使用try-except处理缺失键
try:
    print(students['s1003']['name'])
except KeyError:
    print("该学生不存在")

修改嵌套字典

添加和更新元素

# 添加新员工
company['employee3'] = {
    'name': 'Charlie',
    'age': 28,
    'position': 'Designer'
}

# 更新现有信息
company['employee1']['age'] = 31
company['employee2']['position'] = 'Senior Manager'

# 添加新信息
students['s1001']['grades']['history'] = 88

删除元素

# 删除键值对
del company['employee1']['age']

# 安全删除
if 'employee2' in company:
    if 'position' in company['employee2']:
        del company['employee2']['position']

# 使用pop()
students['s1001']['grades'].pop('science', None)

遍历嵌套字典

# 遍历外层字典
for employee_id, info in company.items():
    print(f"员工ID: {employee_id}")
    # 遍历内层字典
    for key, value in info.items():
        print(f"  {key}: {value}")

# 深度遍历所有值
def deep_traverse(dictionary):
    for key, value in dictionary.items():
        if isinstance(value, dict):
            deep_traverse(value)
        else:
            print(f"{key} = {value}")

deep_traverse(students)

实际应用示例

学校管理系统

school = {
    'classes': {
        'class10A': {
            'teacher': 'Mr. Smith',
            'students': {
                's1001': {'name': 'Emma', 'grade': 'A'},
                's1002': {'name': 'James', 'grade': 'B+'}
            }
        },
        'class10B': {
            'teacher': 'Ms. Johnson',
            'students': {
                's1003': {'name': 'Sophia', 'grade': 'A+'},
                's1004': {'name': 'Liam', 'grade': 'A-'}
            }
        }
    },
    'principal': 'Dr. Wilson',
    'established': 1995
}

# 添加新学生
school['classes']['class10A']['students']['s1005'] = {
    'name': 'Oliver',
    'grade': 'B'
}

# 查询学生成绩
class_name = 'class10B'
student_id = 's1003'
print(f"{school['classes'][class_name]['students'][student_id]['name']}的成绩是: "
      f"{school['classes'][class_name]['students'][student_id]['grade']}")

嵌套字典的最佳实践

from collections import defaultdict

nested_dict = defaultdict(lambda: defaultdict(dict))
nested_dict['a']['b']['c'] = 10  # 自动创建中间字典

import copy

original = {'a': {'b': 10}}
deep_copy = copy.deepcopy(original)  # 创建完全独立的副本

总结