Python字典：構建高效數據結構

一、字典基礎

Python字典是一種無序、可變、可重複的數據類型。它由鍵值對組成，鍵唯一且不可變，值則可以是任意類型的對象。創建字典的方式包括：

{
    "key1": "value1",
    "key2": "value2",
    "key3": "value3"
}

使用dict()函數：

dict(key1=value1, key2=value2, key3=value3)

使用鍵值對列表創建：

dict([(key1, value1), (key2, value2), (key3, value3)])

Python字典的優點在於快速查找和修改元素。通過鍵來訪問值，效率遠高於列表或元組。同時，Python內置了多種字典操作函數，如keys()、values()、items()等。

二、字典進階

字典是Python中最重要的內置數據結構之一，可以自由組合鍵和值，實現高效的數據訪問。下面介紹字典的進階應用。

1. 默認值和計數器

在Python中，我們可以使用collections模塊中的defaultdict類來自動初始化字典中的值。默認值可以是任意類型，而不必像常規字典那樣單獨處理不存在的鍵：

from collections import defaultdict

counter = defaultdict(int)
words = ["apple", "banana", "orange", "peach", "banana"]

for word in words:
    counter[word] += 1
    
print(counter)

輸出結果為：

defaultdict(, {'apple': 1, 'banana': 2, 'orange': 1, 'peach': 1})

2. 字典推導式

字典推導式是Python3引入的新功能，用於從任意可迭代對象來創建字典。

{key: value for (key, value) in iterable}

例如，我們可以使用字典推導式將字符串列錶轉化為字典：

names = ["Tom", "Jerry", "Bob"]
ages = [20, 25, 30]
my_dict = {name: age for (name, age) in zip(names, ages)}
print(my_dict)

輸出結果為：

{'Tom': 20, 'Jerry': 25, 'Bob': 30}

3. 字典合併

Python中的字典可以通過update()方法合併。

dict1.update(dict2)

其中dict1為原字典，dict2為要合併的字典。如果字典中有重複的鍵，則更新原字典中鍵的值，否則新增鍵值對。

三、小結

Python字典在數據處理中常用於快速查找和添加元素。本文介紹了Python字典的基礎知識和進階應用，包括默認值和計數器、字典推導式和字典合併等方面。熟練掌握這些高效的技巧，將有助於提升Python程序的性能和可讀性。