Python 字典：高效存儲、查詢和管理數據

Python是一門廣泛應用於實際開發的語言，擁有許多強大且易用的數據結構。Python中的字典是各種數據結構之中最常用的之一，它用於存儲一系列的項(item)，每個項包含一個鍵(key)和對應的值(value)。

一、字典的定義與初始化

字典可以通過多種方式初始化和使用。在Python中，字典的初始化可以通過使用大括號 {} 或調用內置的 dict() 函數來完成。下面的代碼將演示如何創建一個包含兩個項的字典，並獲取其中一個項的值。

# 創建一個字典對象
my_dict = {'John': 33, 'Bob': 44}

# 獲取一個項的值
print(my_dict['John']) # 輸出 33

字典的 key 可以是任意不可變的數據類型，例如整數、字符串、元組等等。值可以是任意類型的數據，包括其他字典。

二、字典的基本操作

字典支持各種類型的基本操作，包括添加新項、刪除某個項、修改某個項的值。下面的代碼演示了如何向字典添加新項、刪除項以及修改某個項的值。

# 向字典添加新項
my_dict['Mary'] = 22

# 刪除一個項
del my_dict['Bob']

# 修改一個項的值
my_dict['John'] = 40

我們也可以使用特殊的方法和操作符來操作字典。例如，可以使用 len() 函數計算字典中項的數量。使用 in 操作符來檢測某個 key 是否存在於字典中。下面的代碼展示了如何使用這些方法和操作符。

# 計算字典中的項的數量
print(len(my_dict))

# 檢測一個 key 是否存在於字典中
if 'Mary' in my_dict:
    print("Mary's age is ", my_dict['Mary'])

三、字典的高級操作

Python提供了更多高階的字典操作，例如，可以使用字典推導式(dict comprehension)來快速創建複雜的字典對象。

# example 1：創建字典對象
my_dict1 = {'Apple': 1, 'Banana': 2, 'Orange': 3}

# example 2：用字典推導式創建字典對象
my_dict2 = {i: chr(65+i) for i in range(3)}

# example 3：用 zip 函數和字典推導式創建字典對象
keys = ['Apple', 'Banana', 'Orange']
values = [1, 2, 3]
my_dict3 = {k: v for k, v in zip(keys, values)}

print(my_dict1) # 輸出 {'Apple': 1, 'Banana': 2, 'Orange': 3}
print(my_dict2) # 輸出 {0: 'A', 1: 'B', 2: 'C'}
print(my_dict3) # 輸出 {'Apple': 1, 'Banana': 2, 'Orange': 3}

除此之外，Python還提供了各種內置的方法和函數來操作字典。例如，可以使用keys()、values() 和 items() 函數分別獲取所有的key、所有的value以及所有的項。我們也可以使用 update()函數來合併兩個字典。下面的代碼演示了這些函數的使用。

# 獲取字典中所有的key
print(my_dict.keys())

# 獲取字典中所有的值
print(my_dict.values())

# 獲取字典中的所有項
print(my_dict.items())

# 合併兩個字典
my_dict4 = {'Mary': 20, 'Tom': 30}
my_dict.update(my_dict4)
print(my_dict)

四、結語

Python的字典是一種既簡單、又靈活的數據存儲和查詢方式，它為我們提供了高度的可定製性和可擴展性。上述介紹的只是字典的基礎，Python還提供了更多高級的字典操作。