Python中的字典：用於索引、查找和組織數據

一、字典的基礎概念

字典是一種用於存儲和組織數據的數據類型，在Python中以花括弧 {} 來表示。它由一系列鍵值對組成，每個鍵值對之間用逗號分隔。其中，鍵和值之間使用冒號 : 進行分割。

# 字典的創建
dict1 = {'Alice': 24, 'Bob': 27, 'Cathy': 22}

# 字典的讀取
print(dict1['Bob']) # 輸出 27

# 字典的修改
dict1['Alice'] = 25
print(dict1) # 輸出 {'Alice': 25, 'Bob': 27, 'Cathy': 22}

# 字典的刪除
del dict1['Cathy']
print(dict1) # 輸出 {'Alice': 25, 'Bob': 27}

字典的一個重要特點是，它的鍵必須是唯一的。如果有兩個鍵重複了，後面的那個鍵會覆蓋前面的鍵，例如：

dict2 = {'Alice': 24, 'Bob': 27, 'Cathy': 22, 'Bob': 30}
print(dict2) # 輸出 {'Alice': 24, 'Bob': 30, 'Cathy': 22}

二、字典的操作

1. 添加鍵值對

向字典中添加一個新鍵值對，可以使用變數名後面的方括弧 []，並在方括弧內指定新鍵，再指定新值即可。

# 創建一個空的字典
dict3 = {}

# 添加新鍵值對
dict3['Alice'] = 25
dict3['Bob'] = 27
dict3['Cathy'] = 22

print(dict3) # 輸出 {'Alice': 25, 'Bob': 27, 'Cathy': 22}

2. 獲取鍵值對

獲取字典中的某個鍵對應的值，可以通過用方括弧 [] 指定鍵名來實現。

print(dict1['Alice']) # 輸出 25

如果需要獲取字典中所有的鍵值對可以使用items()函數，它會返回一個由所有鍵值對組成的列表，其中每個鍵值對以元組的形式存儲。

print(dict1.items()) # 輸出 dict_items([('Alice', 25), ('Bob', 27)])

3. 修改鍵值對

與添加鍵值對時相似，修改字典中的某個鍵對應的值，只需要用相應的鍵名訪問它，並賦一個新值。

dict1['Alice'] = 26
print(dict1) # 輸出 {'Alice': 26, 'Bob': 27}

4. 刪除鍵值對

要刪除字典中的某個鍵值對，可以使用Python內置的del語句，並在其後加上要刪除的鍵名。

del dict1['Alice']
print(dict1) # 輸出 {'Bob': 27}

5. 遍歷字典

使用items()函數可以遍歷字典中的所有鍵值對，每次迭代時，該函數返回一個鍵值對元組。

for key, value in dict1.items():
    print(key + ': ' + str(value))

三、字典的應用

1. 統計單詞頻率

可以使用字典來計算文本中單詞的頻率。首先要將文本分割成單詞列表，然後遍歷列表中的每個單詞，並將出現次數存儲在一個字典中。

text = 'Python is a powerful high-level programming language. It has efficient high-level data structures and a simple but effective approach to object-oriented programming.'
word_list = text.split(' ')

word_dict = {}
for word in word_list:
    if word not in word_dict:
        word_dict[word] = 1
    else:
        word_dict[word] += 1

print(word_dict) # 輸出 {'Python': 1, 'is': 1, 'a': 1, 'powerful': 1, 'high-level': 2, 'programming': 2, 'language.': 1, 'It': 1, 'has': 1, 'efficient': 1, 'data': 1, 'structures': 1, 'and': 1, 'simple': 1, 'but': 1, 'effective': 1, 'approach': 1, 'to': 1, 'object-oriented': 1}

2. 解析CSV文件

CSV是一種常見的數據格式，可以使用字典來解析並操作CSV文件中的數據。例如，以下CSV文件記錄了一些人的名字和電話號碼：

Alice,123456
Bob,987654
Cathy,556677

可以使用Python內置的csv模塊來解析該文件，並將數據存儲在一個字典中。

import csv

with open('data.csv', 'r') as csvfile:
    reader = csv.reader(csvfile)
    dict4 = {rows[0]:rows[1] for rows in reader}

print(dict4) # 輸出 {'Alice': '123456', 'Bob': '987654', 'Cathy': '556677'}

3. 資料庫查詢結果處理

在資料庫查詢結果中，通常返回的數據是以字典的形式進行封裝和返回。例如，在MySQL中使用Python操作資料庫查詢時，每一行數據會以字典的形式返回。

import pymysql

# 連接資料庫
db = pymysql.connect(host='localhost', user='root', password='1234', db='test')

cursor = db.cursor()

# 執行查詢語句
sql = "SELECT * FROM Employee"
cursor.execute(sql)

# 獲取所有記錄列表
results = cursor.fetchall()

# 列印記錄
for row in results:
    print("ID=%s, Name=%s, Age=%s, Gender=%s" % (row['id'], row['name'], row['age'], row['gender']))

# 關閉資料庫連接
db.close()

四、總結

在Python中，字典是一種非常有用的數據類型，常用於索引、查找和組織數據等操作。在實際使用中，我們可以通過添加鍵值對、獲取鍵值對、修改鍵值對、刪除鍵值對和遍歷字典等方式，對字典進行操作。除此之外，字典還有許多應用場景，例如統計單詞頻率、解析CSV文件、處理資料庫查詢結果等。