Python字典：高效地存儲和提取數據

一、什麼是Python字典

Python字典是一種可變容器模型，可以存儲任意數量的Python對象，每個對象都是通過一個唯一的鍵來訪問的。簡單來說，字典就是由鍵值對組成的。常用的鍵類型包括字元串、整數、元組等。而值則可以是任意類型的Python對象。

# 創建一個簡單的字典
person = {'name': '張三', 'age': 20, 'gender': '男'}
print(person)
# 輸出結果為：{'name': '張三', 'age': 20, 'gender': '男'}

二、Python字典的特點

使用Python字典具有以下幾個優點：

快速查找： Python字典使用哈希表(HASH TABLE)實現，因此查找速度非常快，不受容器的大小影響。

無序性： 字典中的元素是無序的，因此無法像列表、元組那樣使用索引進行訪問。

可變性： 字典是可變對象，可以修改鍵值對，添加或刪除元素。

鍵的唯一性： 字典的鍵必須是唯一的，如果重複添加，後面的鍵會覆蓋原先的值。

三、Python字典基本操作

1. 創建字典

可以使用花括弧或者調用dict()函數來創建一個字典，鍵值對用冒號(:)分隔，不同的鍵值對用逗號(,)分隔。以下代碼演示了幾種創建字典的方式。

# 方法一：直接創建
person = {'name': '張三', 'age': 20, 'gender': '男'}
print(person)

# 方法二：使用dict()函數創建
person = dict(name='李四', age=25, gender='女')
print(person)

# 方法三：列錶轉字典
list1 = [("name", "王五"), ("age", 30), ("gender", "男")]
person = dict(list1)
print(person)

# 方法四：元組轉字典
tuple1 = (("name", "趙六"), ("age", 35), ("gender", "女"))
person = dict(tuple1)
print(person)

2. 訪問字典元素

可以使用[key]的形式訪問字典的值，示例如下：

person = {'name': '張三', 'age': 20, 'gender': '男'}
# 訪問字典鍵為name的值
print(person['name'])
# 輸出結果為：張三

3. 修改字典元素

可以直接修改字典鍵對應的值，示例如下：

# 修改字典中的age鍵的值
person['age'] = 21
print(person)
# 輸出結果為：{'name': '張三', 'age': 21, 'gender': '男'}

4.刪除字典元素

可以使用del語句刪除指定的鍵值對，示例如下：

# 刪除字典中的gender鍵值對
del person['gender']
print(person)
# 輸出結果為：{'name': '張三', 'age': 21}

5.字典內置方法

Python字典有很多內置方法，可以方便地對字典進行操作，下面列舉常用的一些方法：

5.1 clear()方法

清空整個字典，示例如下：

person = {'name': '張三', 'age': 20, 'gender': '男'}
person.clear()
print(person)
# 輸出結果為：{}

5.2 get()方法

獲取指定鍵的值，如果鍵不存在，則返回None或者指定的默認值，示例如下：

person = {'name': '張三', 'age': 20, 'gender': '男'}
# 獲取鍵為name的值
print(person.get('name'))
# 輸出結果為：張三

# 獲取不存在的鍵，返回None
print(person.get('height'))
# 輸出結果為：None

# 獲取不存在的鍵，並返回指定的默認值
print(person.get('height', '未知'))
# 輸出結果為：未知

5.3 items()方法

返回字典的所有鍵值對，每個鍵值對是一個元組，示例如下：

person = {'name': '張三', 'age': 20, 'gender': '男'}
items = person.items()
print(items)
# 輸出結果為：dict_items([('name', '張三'), ('age', 20), ('gender', '男')])

5.4 keys()方法

返回字典的所有鍵，示例如下：

person = {'name': '張三', 'age': 20, 'gender': '男'}
keys = person.keys()
print(keys)
# 輸出結果為：dict_keys(['name', 'age', 'gender'])

5.5 values()方法

返回字典的所有值，示例如下：

person = {'name': '張三', 'age': 20, 'gender': '男'}
values = person.values()
print(values)
# 輸出結果為：dict_values(['張三', 20, '男'])

四、Python字典實戰案例

Python字典可以非常方便地應用在日常編程中，這裡列舉一個實戰案例：統計文章中每個單詞出現的頻率。

text = 'Python 是一種廣泛使用的解釋型、高級編程、通用型編程語言。'

# 將字元串拆分成單詞列表
words = text.split()

# 創建一個空字典用於存儲頻率
freq = {}

# 遍歷單詞列表，統計頻率
for word in words:
    if word in freq:
        freq[word] += 1
    else:
        freq[word] = 1

# 輸出結果
print(freq)
# 輸出結果為：{'Python': 1, '是': 1, '一種': 1, '廣泛使用的解釋型、高級編程、通用型編程語言。': 1}

五、總結

Python字典是一種非常實用的數據容器，可以高效地存儲和提取數據。使用字典可以極大地方便數據的組織和處理，是Python編程中不可或缺的一部分。