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Dictionary (字典)

Jia-Yin2024年11月12日大约 3 分鐘courselogic

學習內容：

  • 了解什麼是 Dictionary（字典）及其特性
  • 學習如何創建和操作字典
  • 理解字典中的鍵值對（Key-Value Pair）
  • 使用字典的常見方法（如 get()、keys()、values() 等）
  • 探索字典的迭代與解包技巧

教學影片

什麼是 Dictionary (字典)？

Dictionary 是一種內建的資料結構，用於存儲鍵值對（Key-Value Pair）。每個鍵（Key）都是唯一的，並且鍵用來查找對應的值（Value）。字典使用大括號 {} 表示，鍵和值之間用冒號 : 分隔。

範例

person = {
    "name": "Alice",
    "age": 25,
    "city": "Taipei"
}

在上面的例子中，"name"、"age" 和 "city" 是鍵，而 "Alice"、25 和 "Taipei" 是對應的值。

創建和操作字典

創建字典

可以直接使用大括號 {} 或使用 dict() 函數來創建字典。

# 使用大括號
student = {
    "id": 123,
    "name": "Bob",
    "grade": "A"
}

# 使用 dict() 函數
book = dict(title="Python Programming", author="John", year=2022)

訪問字典中的值

使用鍵來查找對應的值。

print(student["name"])  # Bob
print(book["title"])    # Python Programming

注意：如果使用不存在的鍵來訪問值，會引發 KeyError。

添加和更新字典元素

添加新鍵值對

可以直接為字典指定一個新鍵來添加元素。

student["age"] = 20
print(student)  # {'id': 123, 'name': 'Bob', 'grade': 'A', 'age': 20}

更新現有鍵的值

student["grade"] = "A+"
print(student)  # {'id': 123, 'name': 'Bob', 'grade': 'A+', 'age': 20}

刪除字典元素

使用 del 刪除鍵值對

del student["age"]
print(student)  # {'id': 123, 'name': 'Bob', 'grade': 'A+'}

使用 pop() 方法

pop() 會刪除指定的鍵，並返回刪除的值。

grade = student.pop("grade")
print(grade)    # A+
print(student)  # {'id': 123, 'name': 'Bob'}

使用 clear() 清空整個字典

student.clear()
print(student)  # {}

常見的字典方法

get()

用於安全地獲取值，當鍵不存在時返回 None 或指定的預設值。

age = person.get("age")  # 25
height = person.get("height", "Not specified")  # "Not specified"

keys()、values() 和 items()

  • keys()：返回所有鍵
  • values()：返回所有值
  • items()：返回所有鍵值對，作為 (鍵, 值) 的元組
print(person.keys())   # dict_keys(['name', 'age', 'city'])
print(person.values()) # dict_values(['Alice', 25, 'Taipei'])
print(person.items())  # dict_items([('name', 'Alice'), ('age', 25), ('city', 'Taipei')])

遍歷字典

可以使用 for 迴圈來遍歷字典的鍵、值或鍵值對。

遍歷鍵

for key in person:
    print(key)  # name, age, city

遍歷值

for value in person.values():
    print(value)  # Alice, 25, Taipei

遍歷鍵值對

for key, value in person.items():
    print(f"{key}: {value}")  # name: Alice, age: 25, city: Taipei

字典解包 (Unpacking)

可以使用 ** 將字典解包成函數的參數。

範例

def greet(name, age):
    print(f"Hello, my name is {name} and I am {age} years old.")

info = {"name": "Charlie", "age": 30}
greet(**info)  # Hello, my name is Charlie and I am 30 years old.

字典的應用場景

  1. 數據映射：例如，將學生成績對應到學生姓名。
  2. 存儲配置：使用字典存儲程序的配置參數，方便查找和更新。
  3. 統計計數：用字典來計算元素出現的次數。

範例：統計計數

words = ["apple", "banana", "apple", "orange", "banana", "apple"]
count = {}

for word in words:
    count[word] = count.get(word, 0) + 1

print(count)  # {'apple': 3, 'banana': 2, 'orange': 1}

練習

  1. 創建一個字典，存儲你喜愛的三部電影及其上映年份，並使用 get() 方法來安全地訪問其中一部電影的年份。
  2. 編寫一個程式，模擬簡單的學生成績記錄系統，可以添加學生和成績，並計算出所有學生的平均分數。
  3. 使用字典來存儲產品價格，並編寫程式查找最貴和最便宜的產品。
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