Python字典：高效地存儲和訪問鍵值對

Python中的字典是一種無序的數據結構，可以高效地存儲和訪問鍵值對。Python中的字典是使用哈希表實現的，這使得字典的訪問時間幾乎是固定的，與字典的大小無關。

一、創建字典

要創建一個字典，可以使用花括弧{}或者dict()函數。

# 使用{}創建字典
person = {'name': 'John', 'age': 25, 'address': 'New York'}

# 使用dict()函數創建字典
person = dict(name='John', age=25, address='New York')

在字典中，每個鍵都必須是唯一的。如果同一個鍵被多次賦值，只會保留最後一個值。

person = {'name': 'John', 'age': 25, 'address': 'New York', 'age': 30}
print(person['age']) #30

二、訪問字典

要訪問字典中的鍵值，可以使用中括弧[]或者get()函數。如果鍵不存在，使用中括弧會拋出鍵錯誤，而get()函數會返回None。

person = {'name': 'John', 'age': 25, 'address': 'New York'}

# 使用中括弧訪問鍵值
print(person['name']) #John

# 使用get()方法訪問鍵值
print(person.get('address')) #New York

可以在使用中括弧訪問鍵值時，使用第二個參數作為默認值，以防止鍵錯誤。

person = {'name': 'John', 'age': 25, 'address': 'New York'}

print(person.get('phone', 'Not available')) #Not available

三、添加和修改字典

要向字典中添加或修改鍵值，可以使用中括弧[]或者update()方法。

# 添加鍵值
person = {'name': 'John', 'age': 25, 'address': 'New York'}
person['phone'] = '555-1234'

# 修改鍵值
person['age'] = 30

# 使用update()方法添加或修改鍵值
person.update({'email': 'john@example.com', 'age': 35})

四、刪除鍵值

要從字典中刪除鍵值，可以使用del語句或者pop()方法。

# 刪除鍵值
person = {'name': 'John', 'age': 25, 'address': 'New York'}
del person['address']

# 使用pop()方法刪除鍵值
person.pop('age')

# 刪除字典中所有鍵值
person.clear()

五、遍歷字典

要遍歷字典中的所有鍵值，可以使用for循環。可以使用keys()方法訪問所有的鍵，也可以使用values()方法訪問所有的值。還可以使用items()方法訪問所有的鍵值對。

person = {'name': 'John', 'age': 25, 'address': 'New York'}

# 遍歷所有的鍵
for key in person.keys():
    print(key)

# 遍歷所有的值
for value in person.values():
    print(value)

# 遍歷所有的鍵值對
for key, value in person.items():
    print(key, value)

六、字典推導式

字典推導式可以根據已有的字典創建一個新的字典。可以使用if語句過濾需要的鍵值對。

person = {'name': 'John', 'age': 25, 'address': 'New York'}

# 創建新的字典
new_person = {key: value for key, value in person.items() if key != 'address'}
print(new_person)

七、使用defaultdict

defaultdict是一個字典子類，如果訪問不存在的鍵，會返回一個默認值。這個默認值可以在創建defaultdict時指定。

from collections import defaultdict

# 創建默認值為int的defaultdict
d = defaultdict(int)

# 訪問不存在的鍵，返回默認值0
print(d['a'])

# 默認值也可以是一個函數
s = 'mississippi'
d = defaultdict(int)
for letter in s:
    d[letter] += 1
print(d)

八、使用Counter

Counter是一個字典子類，用於計數可哈希對象。它可以用於統計列表中各個元素出現的次數。

from collections import Counter

# 計數列表中各個元素出現的次數
words = ['apple', 'banana', 'apple', 'orange', 'banana', 'apple']
word_counts = Counter(words)
print(word_counts)

九、總結

字典在Python編程中非常重要，可以高效地存儲和訪問鍵值對。本文介紹了如何創建、訪問、添加、修改、刪除和遍歷字典，以及如何使用字典推導式、defaultdict和Counter。