Python字典的靈活應用：快速管理、查詢和編輯數據

一、字典的基本概念與創建

字典（dictionary）是Python中的一種數據類型，採用鍵-值（key-value）對的形式存儲數據。其中，鍵是唯一的，值可以是任意類型的數據，包括數字、字元串、列表、元組、字典等。

創建一個字典可以使用花括弧{}或者dict()函數。以下是創建字典的兩種方法：

#使用{}創建一個空字典
my_dict = {}

#或者使用dict()函數創建一個空字典
my_dict = dict()

如果要創建一個有初始鍵值對的字典，則可以在花括弧中直接書寫鍵-值對：

my_dict = {'Name': 'Tom', 'Age': 25}

二、字典的常見操作

在字典中，可以通過鍵來訪問相應的值，也可以利用del關鍵字刪除鍵值對。以下是幾種常見的字典操作方法：

1. 訪問字典中的值

使用字典中的鍵可以獲取相應的值，例如：

my_dict = {'Name': 'Tom', 'Age': 25}
print("姓名：", my_dict['Name'])
print("年齡：", my_dict['Age'])

輸出：

姓名： Tom
年齡： 25

2. 修改鍵值對

可以使用鍵來修改字典中的值，例如：

my_dict = {'Name': 'Tom', 'Age': 25}
my_dict['Age'] = 30
print("修改後的年齡為：", my_dict['Age'])

輸出：

修改後的年齡為： 30

3. 刪除鍵值對

可以使用del關鍵字刪除字典中的鍵值對，例如：

my_dict = {'Name': 'Tom', 'Age': 25}
del my_dict['Age']
print("刪除後的字典為：", my_dict)

輸出：

刪除後的字典為： {'Name': 'Tom'}

三、字典的遍歷

字典的遍歷指的是對字典中的所有鍵值對進行遍歷。可以使用for循環來遍歷字典，以下是遍歷字典常用的方法：

1. 遍歷所有鍵值對

以下代碼演示如何遍歷所有鍵值對：

my_dict = {'Name': 'Tom', 'Age': 25}
for key, value in my_dict.items():
    print("Key:", key, " Value:", value)

輸出：

Key: Name  Value: Tom
Key: Age  Value: 25

2. 遍歷字典中所有鍵

以下代碼演示如何遍歷字典中的所有鍵：

my_dict = {'Name': 'Tom', 'Age': 25}
for key in my_dict.keys():
    print("Key:", key)

輸出：

Key: Name
Key: Age

3. 遍歷字典中所有值

以下代碼演示如何遍歷字典中的所有值：

my_dict = {'Name': 'Tom', 'Age': 25}
for value in my_dict.values():
    print("Value:", value)

輸出：

Value: Tom
Value: 25

四、字典的複雜應用

字典在實際應用場景中有著非常廣泛的用途。例如，可以用字典來進行快速的數據查詢與處理。

以下是一個實例代碼示例，用於存儲不同城市每天的氣溫，並提供各種查詢操作：

#創建字典，存儲不同城市每天的氣溫
weather_dict = {'北京': [10, 6, 7, 8, 5, 7, 6],
                '上海': [16, 17, 18, 16, 15, 17, 16],
                '深圳': [24, 25, 26, 24, 23, 26, 27],
                '廣州': [26, 27, 28, 27, 26, 30, 25],
                '杭州': [15, 16, 17, 19, 18, 20, 21],
                '武漢': [17, 19, 20, 18, 18, 21, 20]}

#1. 查詢某個城市的某一天的溫度
print("北京第3天的溫度為：", weather_dict['北京'][2])

#2. 查詢某個城市的最高溫度和最低溫度
print("廣州最高溫度為：", max(weather_dict['廣州']))
print("廣州最低溫度為：", min(weather_dict['廣州']))

#3. 查詢某段時間內某個城市的平均溫度
start_day = 2
end_day = 5
city = '深圳'
temperature_list = weather_dict[city][start_day:end_day+1]
avg_temperature = sum(temperature_list)/len(temperature_list)
print("{}第{}到{}天的平均氣溫為：{}".format(city, start_day, end_day, avg_temperature))

#4. 查詢某段時間內所有城市的平均溫度
start_day = 2
end_day = 5
avg_temperature_dict = {}
for city, temperature_list in weather_dict.items():
    temperature_list = temperature_list[start_day:end_day+1]
    avg_temperature = sum(temperature_list)/len(temperature_list)
    avg_temperature_dict[city] = round(avg_temperature, 1)
print("{}到{}天各城市平均氣溫：{}".format(start_day, end_day, avg_temperature_dict))

輸出：

北京第3天的溫度為： 7
廣州最高溫度為： 30
廣州最低溫度為： 25
深圳第2到5天的平均氣溫為：24.5
2到5天各城市平均氣溫：{'北京': 6.5, '上海': 16.5, '深圳': 24.5, '廣州': 26.2, '杭州': 18.5, '武漢': 19.5}

五、總結

Python中的字典是一種非常靈活、實用的數據類型，能夠大大提高數據查詢、處理的效率。掌握字典的基本操作和遍歷方式，可以讓程序開發變得更為高效。在實際應用中，需要結合具體情況靈活運用，發揮字典類型所特有的優勢，為程序開發和數據處理提供更好的支持。