Python字典：高效的鍵值對存儲和查找解決方案

一、Python字典介紹

Python中的字典（dict）是一種可變的映射類型，它支持常規的映射操作，例如，在字典中添加或刪除元素，對元素進行索引、查找操作等。字典是由鍵和對應的值組成的鍵值對集合。

在字典內，鍵（key）必須是唯一的，不能重複，值（value）則不必。

# 字典的使用例子
my_dict = {'apple': 2.5, 'banana': 1.99, 'orange': 0.99}
print(my_dict['apple'])  # 2.5
my_dict['pear'] = 1.75
print(my_dict)  # {'apple': 2.5, 'banana': 1.99, 'orange': 0.99, 'pear': 1.75}

二、使用字典進行基本操作

字典有許多常用的操作，以下是三個常見的操作，包括添加元素、刪除元素、訪問元素。

1. 添加元素

想要對字典中添加一個鍵值對，可以使用以下方法：

# 字典添加元素的例子：
my_dict = {'apple': 2.5, 'banana': 1.99, 'orange': 0.99}
my_dict['pear'] = 1.75
print(my_dict)  # {'apple': 2.5, 'banana': 1.99, 'orange': 0.99, 'pear': 1.75}

2. 刪除元素

可以使用以下兩種方法刪除字典中的一個鍵值對：

# 字典刪除元素的例子：
my_dict = {'apple': 2.5, 'banana': 1.99, 'orange': 0.99}
del my_dict['apple']
print(my_dict)  # {'banana': 1.99, 'orange': 0.99}

my_dict.pop('banana')
print(my_dict)  # {'orange': 0.99}

3. 訪問元素

獲取字典中的元素，可以在字符串中使用相應鍵或使用get方法：

# 字典訪問元素的例子：
my_dict = {'apple': 2.5, 'banana': 1.99, 'orange': 0.99}
print(my_dict['apple'])  # 2.5
print(my_dict.get('banana'))  # 1.99

三、字典的高級用法

Python字典除了常規操作外，還有很多高級用法，包括字典推導式、字典的方法、按鍵排序等。

1. 使用字典推導式

字典推導式是一種快速創建新字典的方法，可以使用for循環和if語句生成新字典：

# 字典推導式的例子：
fruits = ['apple', 'banana', 'orange']
prices = [2.5, 1.99, 0.99]
my_dict = {fruit: round(price * 0.9, 2) for fruit, price in zip(fruits, prices)}
print(my_dict)  # {'apple': 2.25, 'banana': 1.79, 'orange': 0.89}

2. 字典的方法

字典中還有很多內置方法，包括items(), keys(), values()等，這些方法可以用來對字典進行遍歷、獲取鍵、獲取值等操作。

# 字典方法的例子
my_dict = {'apple': 2.5, 'banana': 1.99, 'orange': 0.99}
for fruit, price in my_dict.items():
    print(f"The price of {fruit} is {price}")

keys = my_dict.keys()
print(keys)  # dict_keys(['apple', 'banana', 'orange'])
values = my_dict.values()
print(values)  # dict_values([2.5, 1.99, 0.99])

3. 使用operator按值（或鍵）排序字典

使用Python的內置模塊operator可以很方便地排序字典。operator.itemgetter(n)函數用於排序字典中的某一個元素，n為要排序的元素的下標。

# 按照value對字典排序的例子：
import operator
my_dict = {'apple': 2.5, 'banana': 1.99, 'orange': 0.99}
sorted_dict = sorted(my_dict.items(), key=operator.itemgetter(1))
print(sorted_dict)  # [('orange', 0.99), ('banana', 1.99), ('apple', 2.5)]

四、結論

Python的字典是一種高效且靈活的數據結構，可以用於存儲和查找鍵值對數據。學習和掌握字典的基本操作和高級用法可以大大提高Python程序的效率。