08. Dicionários

O objetivo de aprendizado deste handout é que, ao final da atividade, você seja capaz de utilizar dicionários em seus programas em conjunto com as estruturas que vimos nas aulas anteriores (input, if, while, for, list, etc.). Vamos começar com um aquecimento.

Exemplo com listas

Analise o código abaixo:

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lista = [["Fulano", "99999-1111"], ["Sicrano", "99999-2222"], ["Beltrano", "99999-3333"]]

nome_selecionado = input("Digite um nome: ")

for nome_e_telefone in lista:
    nome = nome_e_telefone[0]
    if nome == nome_selecionado:
        telefone = nome_e_telefone[1]
        print("Telefone de {0} é: {1}".format(nome, telefone))

Acabamos de implementar uma lista de contatos!

No código acima, não seria mais fácil se eu pudesse acessar elementos de uma lista utilizando palavras ao invés de números (índices)? Assim eu poderia acessar, por exemplo, o telefone de "Fulano" com o código lista["Fulano"] ao invés de ter que procurar por todos os elementos da lista. Para isso temos os dicionários!

Dicionários

Um dicionário pode armazenar uma quantidade arbitrária de elementos, assim como uma lista. A diferença é que não estamos limitados a utilizar números como os índices, em dicionários podemos indexar os elementos por quase qualquer coisa (floats, strings, etc.)! No exemplo da lista de contatos, poderíamos ter ao invés de uma lista de nomes e telefones indexados por números, uma lista de telefones indexada por nomes:

O problema disso é que na lista a posição de cada elemento está claramente associada a um número: o primeiro elemento da lista é o 0, o segundo é o 1, o terceiro é o 2 e assim por diante. No dicionário essa associação entre o índice (no exemplo, o nome) e a localização de um valor (o telefone) não é igualmente clara. Independente da ordem dos elementos no dicionário queremos utilizar os nomes para acessar os telefones. Por isso, ao criar um dicionário precisamos ser explícitos sobre qual é o "índice" de cada valor adicionado. Fazemos isso utilizando o seguinte código (ainda utilizando o exemplo acima):

dicionario = {"Fulano": "99999-1111", "Sicrano": "99999-2222", "Beltrano": "99999-3333"}

A princípio pode parecer um pouco assustador, mas não se preocupe, com um pouco de prática você vai se acostumar. Vamos entender o que a linha acima está fazendo. Assim como definimos listas utilizando os colchetes [], os dicionários são definidos com chaves {}. Então definimos os pares de "índice" e valor do elemento separados por dois pontos (":").

Chaves e valores

Talvez você tenha reparado que utilizamos aspas quando nos referíamos aos "índices" do dicionário. Na verdade, no dicionário chamamos os índices de chaves (em inglês: "keys") e os elementos armazenados de valores (em inglês: "values"). Vimos também que as chaves e valores estão associados. Esse par chave-valor é chamado de item (em inglês... também é "item"). Por exemplo, em:

idades = {'Sicrano': 18, 'Beltrano': 20}

As chaves são 'Sicrano' e 'Beltrano', os valores são 18 e 20 e os itens são ('Sicrano', 18) e ('Beltrano', 20).

Acessando valores em um dicionário

Vimos que podemos criar um dicionário colocando os pares de chaves e valores entre { e }. Para acessa um valor em uma determinada chave utilizamos o mesmo formato utilizado em listas. No nosso exemplo, dicionario['Sicrano'] devolve o valor armazenado na chave 'Sicrano', ou seja, '99999-2222'.

Inicialização de dicionários

Já vimos que podemos criar um dicionário indicando a chave e o valor separados por dois pontos:

precos = {'chocolate': 5.0, 'suco': 4.0}

E que podemos guardar qualquer coisa em dicionários, inclusive listas ou até outros dicionários:

colecao = {'Felipe': ['brontossauro', 'T-Rex'], 'Julia': ['Euro', 'Dolar', 'Bitcoin']}

Podemos também criar dicionários vazios de maneira similar às listas:

dicionario_vazio = {}

# Também podemos criar da seguinte maneira
outro_dicionario_vazio = dict()

Tem append?

Em uma lista temos que usar o método .append() para colocar um elemento extra (criando uma posição nova):

minha_lista = []
minha_lista.append(42)

Em um dicionário isso não é necessário: basta colocar o novo elemento na nova posição (como fazemos quando queremos substituir um elemento em uma lista):

meu_dicionario = {}
meu_dicionario['vida universo e tudo mais'] = 42

Verificando se uma chave existe

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port2eng = {'couve': 'kale', 'repolho': 'cabbage', 'brocolis': 'broccoli'}

port = 'alface'

eng = port2eng[port]
print('{0} em inglês é {1}'.format(port, eng))

O resultado esperado do programa acima é o erro KeyError. Por quê?

A chave 'alface' não existe no dicionário, então o dicionário não tem um valor para devolver. Por esse motivo é importante verificarmos se uma chave existe no dicionário antes de tentar acessar seu valor. Para isso utilizamos o operador in:

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port2eng = {'couve': 'kale', 'repolho': 'cabbage', 'brocolis': 'broccoli'}

port = 'alface'

if port in port2eng:
    eng = port2eng[port]
    print('{0} em inglês é {1}'.format(port, eng))
else:
    print('A palavra {0} não existe no dicionário'.format(port))

Nesse caso, o programa vai imprimir: A palavra alface não existe no dicionário.

Percorrendo um dicionário

Para percorrer os elementos de um dicionário vamos utilizar exclusivamente o for. Existem 3 maneiras de percorrer um dicionário utilizando o for. Para compreender as 3 maneiras, precisamos conhecer alguns métodos disponíveis em dicionários:

1. O método .keys() (usado como dicionario.keys()) devolve todas as chaves do dicionário;
2. O método .values() (usado como dicionario.values()) devolve todos os valores do dicionário;
3. O método .items() (usado como dicionario.items()) devolve todos os itens (pares chave-valor) do dicionário.

Opção 1

A primeira opção para percorrer um dicionário utilizando for é:

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port2eng = {'couve': 'kale', 'repolho': 'cabbage', 'brocolis': 'broccoli'}
for port in port2eng:
    eng = port2eng[port]
    print('{0} é {1}'.format(port, eng))

Nessa opção, o bloco do for é executado para cada chave do dicionário. Se você precisar do valor associado a essa chave é necessário acessar o valor no dicionário (primeira linha dentro do for). Ela é equivalente a:

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port2eng = {'couve': 'kale', 'repolho': 'cabbage', 'brocolis': 'broccoli'}
for port in port2eng.keys():
    eng = port2eng[port]
    print('{0} é {1}'.format(port, eng))

O .keys() é redundante nesse caso, apresentamos a versão acima por completude. Você pode sempre usar a primeira versão (sem o .keys()) sem prejuízo.

Opção 2

A segunda opção para percorrer um dicionário possui um resultado similar ao for com listas, ou seja, percorremos somente os valores:

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port2eng = {'couve': 'kale', 'repolho': 'cabbage', 'brocolis': 'broccoli'}
for eng in port2eng.values():
    print(eng)

O programa acima vai imprimir kale, cabbage, broccoli (um em cada linha). Note que nessa opção não temos acesso às chaves.

Opção 3

Se você está interessado tanto nas chaves quando nos valores, é possível percorrer a lista da seguinte maneira:

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port2eng = {'couve': 'kale', 'repolho': 'cabbage', 'brocolis': 'broccoli'}
for port, eng in port2eng.items():
    print('{0} é {1}'.format(port, eng))

As variáveis port e eng serão inicializadas simultaneamente com a próxima chave e o próximo valor do dicionário.

Removendo um item do dicionário

Assim como em listas, podemos remover um item utilizando o operador del:

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port2eng = {'couve': 'kale', 'repolho': 'cabbage', 'brocolis': 'broccoli'}
del port2eng['repolho']
print(port2eng)  # Vai imprimir {'couve': 'kale', 'brocolis': 'broccoli'}