Python Dictionary：高效存儲和訪問鍵值對數據

一、什麼是Python Dictionary

Python Dictionary是Python語言中一種內置的數據類型，用於存儲和訪問鍵值對數據。在Python Dictionary中，鍵和值都可以是不同的數據類型，如整數、浮點數、字元串、元組等等。

通過Python Dictionary，我們可以使用鍵快速查找值，因為Python Dictionary使用哈希表來實現。

二、Python Dictionary的創建和訪問

Python Dictionary使用花括弧（{}）或者dict()函數來創建。

#使用花括弧創建
my_dict = {'name': 'Tom', 'age': 18, 'city': 'Shanghai'}

#使用dict()函數創建
my_dict = dict(name='Tom', age=18, city='Shanghai')

通過鍵來訪問字典中的值非常方便，只需使用方括弧（[]）即可。

my_dict = {'name': 'Tom', 'age': 18, 'city': 'Shanghai'}
print(my_dict['name'])
#輸出：Tom

三、Python Dictionary的操作

1. 增加或修改鍵值對

我們可以通過下標操作符（[]）添加或修改鍵值對：

my_dict = {'name': 'Tom', 'age': 18, 'city': 'Shanghai'}
my_dict['age'] = 20     #修改鍵age對應的值
my_dict['gender'] = 'male'    #添加新的鍵值對
print(my_dict)

2. 刪除鍵值對

我們可以通過del關鍵字來刪除鍵值對：

my_dict = {'name': 'Tom', 'age': 18, 'city': 'Shanghai'}
del my_dict['age']
print(my_dict)

3. 遍歷Python Dictionary

我們可以使用for循環來遍歷Python Dictionary，其中，items()方法可以返回字典的鍵值對元組，而keys()方法和values()方法可以返回字典的鍵和值：

my_dict = {'name': 'Tom', 'age': 18, 'city': 'Shanghai'}
for key, value in my_dict.items():
    print(key, value)

for key in my_dict.keys():
    print(key)

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

四、Python Dictionary的應用

1. 統計單詞出現的次數

我們可以使用Python Dictionary來統計一段文字中每個單詞出現的次數，從而實現詞頻統計：

text = 'I love Python. Python is a high-level programming language.'
words = text.split(' ')
word_count = {}
for word in words:
    if word in word_count:
        word_count[word] += 1
    else:
        word_count[word] = 1
print(word_count)

2. 實現緩存機制

我們可以使用Python Dictionary來實現一個緩存機制，將計算結果緩存起來，避免重複計算：

def square(n, cache={}):
    if n in cache:
        return cache[n]
    else:
        result = n * n
        cache[n] = result
        return result

3. 實現圖數據結構

我們可以使用Python Dictionary來實現圖數據結構，其中，鍵表示圖的節點，值表示該節點相連的節點：

graph = {'A': ['B', 'C'],
         'B': ['A', 'D', 'E'],
         'C': ['A', 'F'],
         'D': ['B'],
         'E': ['B', 'F'],
         'F': ['C', 'E']}

五、總結

Python Dictionary是Python語言中十分重要的一種內置數據類型，它能夠高效地存儲和訪問鍵值對數據。Python Dictionary的基本操作非常簡單，包括創建、訪問、增加或修改、刪除和遍歷。Python Dictionary也有著廣泛的應用，包括統計單詞出現次數、實現緩存機制和實現圖數據結構等。