PYTHON LESSON 036
班级通讯录
掌握字典的创建、查询、添加、修改与遍历，理解键值对的威力。
00 · 学习目标
这一课要解决什么？
学完后，你应该能够
- {键: 值} 创建字典
- 字典[键] 查询 / 赋值
- in 判断键是否存在
01 · 核心概念
字典的增删改查
字典的增删改查：列表靠位置找人（第 0 个、第 1 个），字典靠“键”直接找：contacts["小红"] 立刻拿到号码。花括号里每对 键: 值 用冒号连接，对之间用逗号隔开。
GESP Python 3 级 · 字典的应用GESP Python 3 级 · 常用内置函数流程图是算法的表示方法，不是 Python 语法。
02 · 语法与规则
先记住这 3 条，再开始写程序
{键: 值} 创建字典先准确读出这条写法的结构与作用。
字典[键] 查询 / 赋值换一组最小数据，手工推演一次结果。
in 判断键是否存在再用边界值或反例确认它的适用条件。
03 · 完整实例
代码、运行结果和解释放在一起看
# 班级通讯录：字典的增删改查
contacts = {"小明": "13800000001", "小红": "13800000002"}
contacts["小刚"] = "13800000003" # 添加新同学
contacts["小明"] = "13900000001" # 小明换号码了
print("小红的电话：", contacts["小红"])
print("通讯录里有", len(contacts), "位同学")
for name in contacts:
print(name, "→", contacts[name])
if "小美" in contacts:
print("找到小美啦")
else:
print("小美还没登记，快请她补个号码吧")小红的电话： 13800000002 通讯录里有 3 位同学 小明 → 13900000001 小红 → 13800000002 小刚 → 13800000003 小美还没登记，快请她补个号码吧
字典通过“键”直接定位，不管存多少人，查一次都是一步到位。
04 · 逐步理解
每一步只解决一个问题
- 01
键值对：名字直接对应号码
列表靠位置找人（第 0 个、第 1 个），字典靠“键”直接找：contacts["小红"] 立刻拿到号码。花括号里每对 键: 值 用冒号连接，对之间用逗号隔开。
contacts = {"小明": "13800000001"} - 02
查：一步到位
contacts["小红"] 是字典最核心的操作。不管通讯录里有 3 个人还是 3000 个人，按键查找都同样快——这就是字典存在的意义。
print(contacts["小红"]) - 03
增与改：同一个写法
字典[键] = 值：键不存在就是“添加”，键已存在就是“修改”。同一个语法身兼两职，所以给小明换号码和添加小刚写法完全一样。
contacts["小刚"] = "13800000003" contacts["小明"] = "13900000001" - 04
遍历：挨个点名
for name in contacts 会逐个取出所有的键，再用 contacts[name] 拿到对应的值。也可以用 contacts.items() 同时拿到键和值，两种写法都很常见。
for name in contacts: print(name, contacts[name]) - 05
in：先问有没有
直接查一个不存在的键会报错（KeyError），所以查之前先用 in 问一句："小美" in contacts。这和列表里判断元素是否存在是同一个关键字，举一反三。
if "小美" in contacts: print(contacts["小美"]) - 06
字典还能装什么
键是学号、值是成绩，就是成绩单；键是单词、值是次数，就是词频表（本单元压轴项目）。试试看：把 contacts 的值改成列表，让每个同学可以存两个号码。
05 · 练习与检验
自己写出来，才算真正学会
- 1运行程序，观察通讯录的四项操作
- 2把自己和好朋友加进通讯录
- 3查询一个不存在的名字，观察 else 分支
- 4挑战：统计通讯录里有多少个 139 开头的号码
06 · 完整知识
继续理解定义、规则和适用边界
第一次学习先完成上面的六个步骤；需要查定义、核对规则、分析误区或理解“为什么”时，再展开对应知识章。
Python 基础条件、循环与程序流程准确理解 if、for、while、range、break、continue 和循环嵌套，而不是背代码模板。＋
正式定义
控制流决定下一条要执行的语句。分支依据布尔条件选择路径；循环在满足规则时重复执行代码块。Python 用冒号和缩进界定代码块。
必须掌握
- if/elif/else 从上到下判断，只执行第一个为真的分支；else 不写条件。
- for 依次取得可迭代对象中的元素；range(start, stop, step) 包含 start、不包含 stop，step 不能为 0。
- while 在每轮开始前检查条件；循环体必须让状态向终止条件推进。
- break 结束最内层循环，continue 跳过本轮剩余语句，循环的 else 仅在没有被 break 终止时执行。
- 嵌套循环的总执行次数通常需要把各层次数相乘；内层 break 不会结束外层循环。
- 边界测试至少覆盖空范围、单个元素、第一项命中、最后一项命中和始终不命中。
常见误区
- range 的右端点多算或少算一次
- while 忘记更新状态造成死循环
- 把两个互斥条件写成两个独立 if
- 误以为 break 会跳出所有嵌套循环
适用边界
- 流程图是算法的表示方法，不是 Python 语法。
- 递归也能表达重复，但有调用开销和递归深度限制，不能无条件代替循环。
完整速查Python 关键字、内置名称与语法速查集中查阅 Python 3.12 的 35 个硬关键字、4 个软关键字和课程常用内置函数，避免知识碎片化。＋
正式定义
关键字是 Python 语法保留的词，不能作为普通标识符；软关键字只在特定语法位置有特殊含义。内置名称由 builtins 模块提供，可以直接使用，但仍可能被同名变量遮蔽。
必须掌握
- Python 3.12 有 35 个硬关键字；False、None、True 首字母大写。
- match、case、_、type 是软关键字，只在对应模式匹配或类型参数语法环境中特殊。
- 内置函数无需 import，但不要把变量命名为 list、str、sum、max、input 等。
- help(name) 查看运行时帮助，dir(object) 查看可用名称，type(object) 查看类型。
- 内置异常类也是内置名称；捕获异常时应使用具体异常类型。
- 本站课程运行基线是 Python 3.12，跨版本新增语法必须先核对目标运行环境。
常见误区
- 把内置名称误称为关键字
- 用 list = [] 遮蔽 list()
- 照搬其他 Python 版本的关键字表
- 见到陌生函数名就假定无需导入
适用边界
- 本页完整列出语言关键字，并列出课程实际依赖的内置函数；Python 的全部内置异常类和对象协议应按具体错误与主题查阅。
- 第三方库 API 不属于 Python 语言本身，也不属于内置名称。
核心数据结构列表、元组、字典与集合按顺序、可变性、唯一性和查找需求选择容器，并掌握遍历、推导式、排序与复制。＋
正式定义
容器保存多个对象。list 是可变有序序列，tuple 是不可变有序序列，dict 保存唯一键到值的映射，set 保存无序且不重复的可哈希对象。
必须掌握
- list 支持下标、切片、append、extend、insert、pop、remove 与 sort；多数修改方法返回 None。
- tuple 的逗号比括号更关键，单元素元组必须写成 (value,)。
- dict 保持插入顺序；键必须可哈希且唯一，get 可提供缺省值，items 同时遍历键和值。
- set 用于去重与集合运算：| 并、& 交、- 差、^ 对称差；空集合必须写 set()。
- enumerate 同时给出序号和值，zip 并行遍历多个可迭代对象，默认在最短输入处停止。
- 浅复制只复制最外层容器；嵌套可变对象仍可能共享。
常见误区
- 把 list.sort() 的返回值赋回列表
- 遍历 dict 时同时改变其大小
- 用可变 list 当字典键
- 把 set 当成有固定顺序的序列
适用边界
- 大量从队首删除时 list.pop(0) 是 O(n)，应使用 collections.deque。
- 需要有序映射的特殊操作、计数或默认值时可查阅 collections，但先理解基本 dict。
工程能力异常、文件、测试与调试读懂报错、缩小问题、设计测试，并安全地打开、读取和关闭文本文件。＋
正式定义
异常是在运行期间表示错误或特殊情况的对象。调试是用可复现输入和证据定位实际行为与预期行为差异的过程；文件对象连接程序与持久化字节数据。
必须掌握
- 先读 traceback 最后一行的异常类型与消息，再从最靠近自己代码的栈帧向上追踪。
- try 只包可能失败的最小代码；except 捕获具体异常；else 处理成功路径；finally 做必需清理。
- raise 主动报告不满足的前置条件；assert 用于开发期内部假设，不用于校验不可信用户输入。
- with open(...) as file 会在退出代码块时可靠关闭文件。文本模式必须明确编码，本站统一推荐 encoding='utf-8'。
- 测试至少包含正常值、边界值、空数据、极端值和反例；每个测试只应有明确目的。
- 定位错误时一次只改一个假设，保留能稳定复现问题的最小输入。
常见误区
- 使用 except: 吞掉所有错误
- 只测题目样例就认为程序正确
- 文本文件不写 encoding
- 修复报错表象却不验证根因
适用边界
- 在线判题的学生代码由独立 Worker 执行；文件系统、网络和资源权限必须受平台限制。
- 二进制文件、JSON/CSV 和数据库各有专门格式与错误处理方式，不能按普通文本随意拆分。
完成检查