Python字典：高效存儲和快速查找數據

一、字典的定義和基本操作

Python中的字典是一種鍵值對(key-value)的集合，每個鍵(key)關聯一個值(value)，鍵必須是唯一的、不可變的，值可以是任意類型的對象。字典是可變的，可以增刪改查其元素。

創建字典可以使用花括號{ }或者dict()函數，鍵和值之間使用冒號分隔，不同的鍵值對之間使用逗號分隔。如下所示：

#使用花括號創建字典
dict1 = {'Name': 'xiaoming', 'Age': 18, 'Class': 'First'}
 
#使用dict()函數創建字典
dict2 = dict(Name='xiaohong', Age=20, Class='Second')

訪問字典中的元素可以使用中括號[ ]，並傳入鍵，如果鍵不存在，會拋出異常。還可以使用get()方法，如果鍵不存在，返回None或者指定的默認值。

#訪問字典中的元素
print("dict1['Name']: ", dict1['Name'])
print("dict2.get('Class'): ", dict2.get('Class', 'Not Found'))

二、字典的操作

2.1.添加元素

可以使用賦值語句或者update()方法向字典中添加元素。如果鍵不存在，則添加新元素，如果存在，則更新其對應的值。

#添加元素
dict1['School'] = 'No.1 Middle School'
dict2.update({'School': 'No.2 Middle School', 'Grade': 'Three'})

print("dict1 after adding element: ", dict1)
print("dict2 after adding element: ", dict2)

2.2.刪除元素

可以使用del語句或者pop()方法刪除字典中的元素，del語句可以刪除指定的鍵值對，pop()方法可以指定鍵，並返回鍵對應的值。如果鍵不存在，則拋出異常，也可以指定默認值。

#刪除元素
del dict1['Name']
dict2.pop('Name', 'Not Found')

print("dict1 after deleting element: ", dict1)
print("dict2 after deleting element: ", dict2)

2.3.修改元素

可以使用賦值語句或者update()方法修改字典中的元素。如果鍵存在，則更新其對應的值，如果不存在，則添加新元素。

#修改元素
dict1['Age'] = 19
dict2.update({'Age': 21, 'Class': 'Third'})

print("dict1 after modifying element: ", dict1)
print("dict2 after modifying element: ", dict2)

三、字典的常用方法

3.1.keys()方法

返回字典中所有的鍵。

keys = dict1.keys()
print("Keys of dict1: ", keys)

3.2.values()方法

返回字典中所有的值。

values = dict2.values()
print("Values of dict2: ", values)

3.3.items()方法

返回字典中所有的鍵值對。

items = dict1.items()
print("Items of dict1: ", items)

3.4.clear()方法

清空字典中的所有元素。

dict1.clear()
print("dict1 after clearing: ", dict1)

四、字典的應用

字典在Python中廣泛應用於存儲和查找數據，其快速查找和高效存儲的特點被廣泛用於各種數據處理和分析場景。

例如，可以使用字典進行統計和分類，代碼如下所示：

#統計字符串中每個字符的出現次數
text = 'Python is awesome'
char_count = {}
 
for char in text:
    if char in char_count:
        char_count[char] += 1
    else:
        char_count[char] = 1
 
print(char_count)

以上代碼統計了字符串中每個字符的出現次數，並將結果存儲在字典char_count中。結果如下所示：

{'P': 1, 'y': 1, 't': 1, 'h': 1, 'o': 2, 'n': 2, ' ': 2, 'i': 1, 's': 1, 'a': 1, 'w': 1, 'e': 2, 'm': 1}

小結

本文介紹了Python中字典的定義和基本操作，包括添加、刪除和修改元素等操作。還介紹了字典常用的方法，例如keys()、values()和items()等。最後，還通過一個實例演示了字典在數據處理中的應用。字典作為Python中重要的數據結構之一，它的高效存儲和快速查找特點為各種數據處理場景提供了極大的便利。