Python中利用Dictionary實現數據存儲與檢索的方法

一、什麼是Dictionary

Dictionary（字典）是Python中的一種數據類型，它是一個無序的鍵（key）:值（value）對集合，用於存儲和檢索數據。與列表和元組不同，字典中的元素沒有特定的順序，而是通過鍵來訪問和操作其中的值。在Python中，可以使用花括號 {} 或者 dict() 函數來創建一個字典。

# 創建一個字典
scores = {'小明': 90, '小紅': 85, '小華': 95}
# 或者
scores = dict(小明=90, 小紅=85, 小華=95)

其中，鍵值對用冒號隔開，每個鍵值對之間用逗號隔開。

二、字典的基本操作

1、訪問字典元素

訪問字典元素的方式是通過鍵（key）來訪問相應的值（value），可以使用方括號[]或者get方法。如果訪問不存在的鍵，使用方括號訪問會報錯，而使用get方法則會返回None或者自定義的默認值。

# 訪問字典元素
print(scores['小明']) # 90
print(scores.get('小明')) # 90
print(scores.get('小李')) # None
print(scores.get('小李', 60)) # 60

2、修改字典元素

修改字典元素也是通過鍵來實現。直接使用鍵賦值的方式可以修改已有的鍵值對，如果該鍵不存在，則會新增一個鍵值對。

# 修改字典元素
scores['小明'] = 95 # {'小明': 95, '小紅': 85, '小華': 95}
scores['小李'] = 80 # {'小明': 95, '小紅': 85, '小華': 95, '小李': 80}

3、刪除字典元素

刪除字典元素可以使用del語句，也可以使用pop方法。del語句會直接從字典中刪除相應的鍵值對，如果該鍵不存在則會報錯；而使用pop方法則可以指定要刪除的鍵，如果鍵不存在則會返回默認值。

# 刪除字典元素
del scores['小紅'] # {'小明': 95, '小華': 95, '小李': 80}
scores.pop('小明') # {'小華': 95, '小李': 80}
scores.pop('小明', 90) # {'小華': 95, '小李': 80}

三、字典的高級操作

1、遍歷字典

遍歷字典就是遍歷它的鍵值對。可以使用for循環進行遍歷，通過items方法可以同時獲取鍵和值。也可以使用for循環遍歷鍵和值。

# 遍歷字典
for key, value in scores.items():
    print(key, value)
    
for key in scores.keys():
    print(key, scores[key])
    
for value in scores.values():
    print(value)

2、字典的複製

字典的複製可以使用copy方法，該方法會返回一個新的字典。如果使用賦值操作，則是將原字典的引用賦給了新的變量，對其中任意一個變量的修改都會影響到另一個變量。

# 字典的複製
new_scores = scores.copy()
new_scores['小明'] = 90
print(scores, new_scores) # {'小華': 95, '小李': 80} {'小華': 95, '小李': 80, '小明': 90}

3、字典的合併

字典的合併可以使用update方法，該方法可以將另一個字典中的鍵值對合併到當前字典中。

# 字典的合併
temp_scores = {'小芳': 88, '小剛': 92}
scores.update(temp_scores) # {'小華': 95, '小李': 80, '小芳': 88, '小剛': 92}

四、應用示例

字典在實際應用中非常常見，下面以一個簡單示例來展示如何使用字典進行數據的存儲和檢索。

# 存儲學生信息
students = {}
while True:
    name = input('請輸入學生姓名：')
    if not name:
        break
    score = input('請輸入學生分數：')
    students[name] = score
    
# 檢索學生信息
search = input('請輸入要查找學生的姓名：')
print(students.get(search, '查無此人'))

通過以上代碼示例，可以輸入學生的姓名和分數，程序會自動將其存儲到students字典中。當需要檢索某個學生的信息時，只需要輸入其姓名即可查找到相應的分數。如果該學生不存在，則會輸出「查無此人」。

五、總結

Dictionary是Python中非常有用的一種數據類型，在進行數據的存儲和檢索時非常方便。除了上述的常見應用場景之外，在實際開發中可能還會有更多複雜的應用，需要根據具體情況進行處理。通過本文的介紹，相信讀者已經對Python中利用Dictionary實現數據存儲和檢索有了更加深入的了解。