Python字典：高效存儲和快速檢索數據的必備工具

在Python編程中，經常會遇到需要處理大量數據的問題，其中就包括存儲和查找數據。Python提供了很多數據結構用於這些任務，其中最常用的是字典（dictionary）。字典是一種可變容器模型，可用於存儲任意類型的對象，與列表（list）和元組（tuple）不同的是，字典中的元素是通過鍵（key）而不是索引（index）來進行存取的。

一、字典的定義和基本操作

在Python中，字典使用大括號{}來定義，其中每個元素都包含一個鍵和一個值。鍵和值之間使用冒號:分隔，元素之間使用逗號,分隔。可以通過鍵來訪問對應的值。

#定義一個字典
student = {'name': 'Tom', 'age': 18, 'grade': 95}

#訪問字典元素
print(student['name'])
print(student['age'])

字典是可以修改的，可以通過鍵來添加、修改和刪除字典中的元素。

#添加元素
student['school'] = 'ABC High School'

#修改元素
student['age'] = 20

#刪除元素
del student['grade']

二、字典的遍歷

字典可以使用for循環進行遍歷，遍歷時將會依次訪問字典中的每一個鍵。

#遍歷字典
for key in student:
    print(key, student[key])

除了使用for循環，還可以使用items()方法來遍歷字典。items()方法會返回一個包含鍵-值對的元組。

#使用items()方法遍歷字典
for key, value in student.items():
    print(key, value)

三、字典的常用方法

1. get()

get()方法可以用來獲取字典中指定鍵所對應的值，如果鍵不存在，則返回None。

#使用get()方法獲取元素
print(student.get('name'))
print(student.get('address'))

2. keys()和values()

keys()方法和values()方法分別返回字典中所有鍵和所有值的列表。

#使用keys()方法和values()方法
print(student.keys())
print(student.values())

3. pop()

pop()方法用於刪除指定鍵所對應的元素，並返回該元素的值。如果鍵不存在，則會拋出異常，可以通過設置默認值避免此情況。

#使用pop()方法刪除元素
value = student.pop('name', 'DefaultValue')
print(value)

4. update()

update()方法用於將一個字典中的元素更新到另一個字典中。如果被更新的字典中已經存在相同的鍵，則會被覆蓋。

#使用update()方法合併兩個字典
more_info = {'address': 'street 123', 'phone': '123456789'}
student.update(more_info)
print(student)

四、字典的應用

字典作為一種高效存儲和快速檢索數據的必備工具，在Python編程中有着廣泛的應用，例如：

1. 統計字符串中每個字符出現的次數

#統計字符串中每個字符出現的次數
string = 'hello world'
count_dict = {}
for char in string:
    count_dict[char] = count_dict.get(char, 0) + 1
print(count_dict)

2. 構建散列表

#構建散列表
hash_table = {}
with open('data.txt') as file:
    for line in file:
        key, value = line.strip().split(',')
        hash_table[key] = value

3. 存儲對象的屬性

#存儲對象的屬性
class Person:
    def __init__(self, name, age, address):
        self.name = name
        self.age = age
        self.address = address
person_dict = {}
person_dict['Tom'] = Person('Tom', 18, 'street 123')
person_dict['Jerry'] = Person('Jerry', 20, 'street 456')

總結

Python字典是一種重要的數據結構，在Python編程中有着廣泛的應用。掌握字典的定義、遍歷和常用操作，對於進行高效存儲和快速檢索數據的任務有着重要的幫助。