Python字典：高效快捷的鍵值對存儲方法

Python字典是Python編程語言中內置的一種高效快捷的數據類型，用於存儲鍵值對，其中鍵和值都可以是任意類型的對象。Python字典的底層實現使用哈希表，因此可以在常量的時間複雜度內進行元素的查找、插入和刪除操作。

一、字典的定義與創建

使用花括號可以創建一個空字典：

{}

可以在花括號中使用鍵值對初始化字典：

{'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}

也可以使用 dict() 函數創建字典：

dict()
{'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}

可以通過向字典中添加鍵值對來動態創建字典：

my_dict = {}
my_dict['key'] = 'value'
print(my_dict)

輸出結果：

{'key': 'value'}

二、字典的查詢與更新

可以使用中括號 [] 操作符訪問字典中的值：

my_dict = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}
print(my_dict['key1'])

輸出結果：

value1

可以使用中括號 [] 操作符更新字典中的值：

my_dict = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}
my_dict['key1'] = 'new_value1'
print(my_dict)

輸出結果：

{'key1': 'new_value1', 'key2': 'value2'}

可以使用 get() 方法來獲取字典中某個鍵對應的值，如果鍵不存在，則返回 None 或指定的默認值：

my_dict = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}
print(my_dict.get('key1'))
print(my_dict.get('key3'))
print(my_dict.get('key3', 'default_value'))

輸出結果：

value1
None
default_value

三、字典的刪除與遍歷

可以使用 del 關鍵字刪除字典中的鍵值對：

my_dict = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}
del my_dict['key1']
print(my_dict)

輸出結果：

{'key2': 'value2'}

可以使用 for-in 循環遍歷字典中的鍵值對：

my_dict = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}
for key, value in my_dict.items():
    print(key, value)

輸出結果：

key1 value1
key2 value2

如果只需要遍歷字典中的鍵或值，可以使用 keys() 和 values() 方法：

my_dict = {'key1': 'value1', 'key2': 'value2'}
for key in my_dict.keys():
    print(key)

for value in my_dict.values():
    print(value)

輸出結果：

key1
key2
value1
value2

四、字典的高級用法

字典支持多級嵌套，可以很方便地實現樹形結構：

my_dict = {'A': {'a': 1, 'b': 2}, 'B': {'c': 3, 'd': 4}}
print(my_dict['A']['a'])

輸出結果：

1

可以使用字典推導式來生成字典：

my_dict = {i: i ** 2 for i in range(5)}
print(my_dict)

輸出結果：

{0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}

字典也支持函數式編程中常見的 reduce() 函數：

from functools import reduce
my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
result = reduce(lambda x, y: x + y, my_dict.values())
print(result)

輸出結果：

6

五、總結

Python字典是一個非常常用的數據類型，它採用哈希表實現，因此可以在常量的時間複雜度內進行元素的查找、插入和刪除操作。在使用字典時，需要注意鍵必須是不可變類型的對象，例如整數、字符串和元組等，而值可以是任意類型的對象。可以使用中括號 [] 操作符訪問或更新字典中的元素，也可以使用 get() 方法獲取字典中某個鍵對應的值。此外，字典還可以通過 del 關鍵字刪除鍵值對，或者使用 for-in 循環遍歷字典中的鍵值對。