掌握Python字典的騷操作

一、字典基礎操作

Python中的字典是一種可變容器模型，可以存儲任意類型對象。字典是由鍵和對應值組成的鍵值對集合，字典的鍵是唯一的不可變對象，如字符串、數字或元組，而值則可以是任意對象。字典是無序的，所以不能通過下標索引來訪問其中的元素。在字典中查找元素的時間複雜度是O(1)，效率非常高。

創建字典可以使用花括號{}或者dict()函數，例如：

{
    'name': 'John',
    'age': 25,
    'city': 'New York'
}

dict(name='John', age=25, city='New York')

訪問字典中的元素可以通過鍵來實現，例如：

person = {'name': 'John', 'age': 25}
print(person['name'])  # 輸出 John
print(person.get('gender', 'Male'))  # 輸出 Male，因為 gender 不存在

更新字典可以直接使用等號賦值或者update()方法，例如：

person = {'name': 'John', 'age': 25}
person['age'] = 26
person.update({'gender': 'Male'})
print(person)  # 輸出 {'name': 'John', 'age': 26, 'gender': 'Male'}

刪除字典中的元素可以使用del語句或pop()方法，例如：

person = {'name': 'John', 'age': 25}
del person['age']
gender = person.pop('gender', 'Unknown')
print(person)  # 輸出 {'name': 'John'}
print(gender)  # 輸出 Unknown，因為 gender 不存在

二、字典常用方法

Python字典提供了許多常用的方法，如keys()返回所有鍵的列表，values()返回所有值的列表，items()返回所有鍵值對的元組列表，例如：

person = {'name': 'John', 'age': 25}
print(person.keys())  # 輸出 ['name', 'age']
print(person.values())  # 輸出 ['John', 25]
print(person.items())  # 輸出 [('name', 'John'), ('age', 25)]

字典還提供了一些其他常用方法，如clear()用於清空字典，copy()用於複製字典，setdefault()用於獲取值，如果鍵不存在則設置默認值，例如：

person = {'name': 'John', 'age': 25}
person.clear()
print(person)  # 輸出 {}
person = {'name': 'John', 'age': 25}
person_copy = person.copy()
person.setdefault('gender', 'Male')
age = person.setdefault('age', 26)
print(person)  # 輸出 {'name': 'John', 'age': 25, 'gender': 'Male'}
print(person_copy)  # 輸出 {'name': 'John', 'age': 25}
print(age)  # 輸出 25，因為 age 已經存在

三、騷操作

除了基礎和常用的方法，Python字典還可以實現許多騷操作:

1. 字典推導式

類似於列表推導式，可以用於快速創建字典，例如：

{i: i ** 2 for i in range(5)}  # 輸出 {0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}

2. defaultdict

defaultdict是collections模塊中的一個類，它可以設置默認值，當字典中的鍵不存在時，可以返回默認值而不是報錯。例如：

from collections import defaultdict

nums = defaultdict(lambda: 0)
nums[1] += 1
nums[2] += 1
print(nums[1], nums[2], nums[3])  # 輸出 1 1 0

3. Counter

Counter是collections模塊中的另一個類，它可以用於計算可迭代對象中每個元素出現的次數。例如：

from collections import Counter

nums = [1, 2, 3, 1, 2, 1]
count = Counter(nums)
print(count)  # 輸出 Counter({1: 3, 2: 2, 3: 1})

4. 字典的比較和排序

Python提供了比較和排序字典的方法，通過key參數可以指定比較的鍵。例如：

person1 = {'name': 'John', 'age': 25}
person2 = {'name': 'Tom', 'age': 30}
person3 = {'name': 'Lucy', 'age': 22}

people = [person1, person2, person3]
people_sorted = sorted(people, key=lambda x: x['age'])
print(people_sorted)  # 輸出 [{'name': 'Lucy', 'age': 22}, {'name': 'John', 'age': 25}, {'name': 'Tom', 'age': 30}]

完整代碼示例：

from collections import defaultdict, Counter

# 字典基礎操作
person = {'name': 'John', 'age': 25}
print(person['name'])  # 輸出 John
print(person.get('gender', 'Male'))  # 輸出 Male，因為 gender 不存在

person['age'] = 26
person.update({'gender': 'Male'})
print(person)  # 輸出 {'name': 'John', 'age': 26, 'gender': 'Male'}

del person['age']
gender = person.pop('gender', 'Unknown')
print(person)  # 輸出 {'name': 'John'}
print(gender)  # 輸出 Unknown，因為 gender 不存在

# 字典常用方法
person = {'name': 'John', 'age': 25}
print(person.keys())  # 輸出 ['name', 'age']
print(person.values())  # 輸出 ['John', 25]
print(person.items())  # 輸出 [('name', 'John'), ('age', 25)]

person.clear()
print(person)  # 輸出 {}

person = {'name': 'John', 'age': 25}
person_copy = person.copy()
person.setdefault('gender', 'Male')
age = person.setdefault('age', 26)
print(person)  # 輸出 {'name': 'John', 'age': 25, 'gender': 'Male'}
print(person_copy)  # 輸出 {'name': 'John', 'age': 25}
print(age)  # 輸出 25，因為 age 已經存在

# 騷操作
{ i: i ** 2 for i in range(5) }  # 輸出 {0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}

nums = defaultdict(lambda: 0)
nums[1] += 1
nums[2] += 1
print(nums[1], nums[2], nums[3])  # 輸出 1 1 0

nums = [1, 2, 3, 1, 2, 1]
count = Counter(nums)
print(count)  # 輸出 Counter({1: 3, 2: 2, 3: 1})

person1 = {'name': 'John', 'age': 25}
person2 = {'name': 'Tom', 'age': 30}
person3 = {'name': 'Lucy', 'age': 22}

people = [person1, person2, person3]
people_sorted = sorted(people, key=lambda x: x['age'])
print(people_sorted)  # 輸出 [{'name': 'Lucy', 'age': 22}, {'name': 'John', 'age': 25}, {'name': 'Tom', 'age': 30}]