字典(dictionary)

• 字典是Python內建的資料類型之一，在其他語言中稱為HashMap。
• 字典使用鍵:值(key:value)來進行存取，它定義了key與value之間一對一的關係。
• 字典與串列很像，可是字典不在乎項目的順序，而且不會使用位移值來選擇項目。
• 必須為每一個值都指定一個獨一無二的鍵
• 鍵的順序是任意排列的
• 字典通常是可變的，所以我們可以任意更改key/value

用{}來建立字典

• 需要使用{}包住以,分隔的key:value對。

>>> empty_dict = {}
>>> empty_dict
{}
>>> dict_animals = {"cat":2, "dog":3, "bird":6}
>>> dict_animals
{'cat': 2, 'dog': 3, 'bird': 6}

用dict()將其他的資料類型轉換成字典

• 利用dict()函式，將雙值序列轉換到字典裡。

>>> lol_dict = [ ['a', 'b'], ['c', 'd'], ['e', 'f'] ]
>>> dict(lol_dict)
{'a': 'b', 'c': 'd', 'e': 'f'}

>>> lol_tuple = [ ('a', 'b'), ('c', 'd'), ('e', 'f') ]
>>> dict(lol_tuple)
{'a': 'b', 'c': 'd', 'e': 'f'}

>>> lol_string = ['ab', 'cd', 'ef']
>>> dict(lol_string)
{'a': 'b', 'c': 'd', 'e': 'f'}

每一個序列的第一個項目都會被當成key，第二個項目則被當成value
在字典裡，key的順序是任意排列的，會因為添加項目的方式不同而有所不同

用[key]來添加或變更項目

• 這裡製作了一個小型團隊的字典，姓為key，名為value。

>>> Team = {
...     'Wu':'PP',
...     'Lee':'Annie'
...     }
>>> Team
{'Wu': 'PP', 'Lee': 'Annie'}

• 新增成員

>>> Team['Feng'] = 'Peter'
>>> Team
{'Wu': 'PP', 'Lee': 'Annie', 'Feng': 'Peter'}

• 變更成員名字

>>> Team['Feng'] = 'King'
>>> Team
{'Wu': 'PP', 'Lee': 'Annie', 'Feng': 'King'}

此處是利用key來改變值

使用update()合併字典

>>> others = {
...     'Chen':'Sandy',
...     'Pan':'Ethan'}
>>> others
{'Chen': 'Sandy', 'Pan': 'Ethan'}
>>> Team.update(others)
>>> Team
{'Wu': 'PP', 'Lee': 'Annie', 'Feng': 'King', 'Chen': 'Sandy', 'Pan': 'Ethan'}

用[key]來取得一個項目

>>> Team['Wu']
'PP'
>>> Team['Kao']
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'Kao'

使用keys()取得所有key、values()取得所有value、items()取得所有key&value

>>> Team.keys()
dict_keys(['Wu', 'Lee', 'Feng', 'Chen', 'Pan'])
>>> list (Team.keys())
['Wu', 'Lee', 'Feng', 'Chen', 'Pan']
>>> Team.values()
dict_values(['PP', 'Annie', 'King', 'Sandy', 'Ethan'])
>>> list (Team.values())
['PP', 'Annie', 'King', 'Sandy', 'Ethan']
>>> Team.items()
dict_items([('Wu', 'PP'), ('Lee', 'Annie'), ('Feng', 'King'), ('Chen', 'Sandy'), ('Pan', 'Ethan')])
>>> list (Team.items())
[('Wu', 'PP'), ('Lee', 'Annie'), ('Feng', 'King'), ('Chen', 'Sandy'), ('Pan', 'Ethan')]

使用list()來將key & value轉換成串列
需要注意的是，items()的key & value會以tuple的形式回傳

使用in來測試字典內是否有某個key

>>> 'Lee' in Team
True
>>> 'Kao' in Team
False

用=來指派，用copy()來複製

>>> save_Team = Team
>>> Team['Chung'] = 'Farter'
>>> Team
{'Wu': 'PP', 'Lee': 'Annie', 'Feng': 'King', 'Chen': 'Sandy', 'Pan': 'Ethan', 'Chung': 'Farter'}
>>> save_Team
{'Wu': 'PP', 'Lee': 'Annie', 'Feng': 'King', 'Chen': 'Sandy', 'Pan': 'Ethan', 'Chung': 'Farter'}

更改字典時，結果會反映在所有參考它的名稱上

>>> ori_Team = Team.copy()
>>> Team['Xie'] = 'Shin'
>>> Team
{'Wu': 'PP', 'Lee': 'Annie', 'Feng': 'King', 'Chen': 'Sandy', 'Pan': 'Ethan', 'Chung': 'Farter', 'Xie': 'Shin'}
>>> ori_Team
{'Wu': 'PP', 'Lee': 'Annie', 'Feng': 'King', 'Chen': 'Sandy', 'Pan': 'Ethan', 'Chung': 'Farter'}

若要避免此種情形發生，可以使用copy()

dict v.s. list

• dict的查詢與插入速度較快，不會隨著key的增加而變慢; list的查詢與插入時間會隨著元素的增加而增加
• dict需要佔用較多記憶體; list則佔用較少記憶體

集合(set)

• set就像是被移除value，只留下key的dict
• set是沒有重複元素的無序集合
• 現在我該使用set還是dict呢?
  • 只想要知道某個東西存在與否，不在乎其它的 => set
  • 我全都要，而且我還想要將資訊指派給key => dict

以set()建立集合

>>> empty_set = set()
>>> empty_set
set()
>>> empty_dict = {}
>>> empty_dict
{}
>>> even = {0, 2, 4, 6}
>>> even
{0, 2, 4, 6}
>>> odd = {1, 3, 5, 7}
>>> odd
{1, 3, 5, 7}

[]會建立空的list，{}會建立空的dict，然而空的集合需要使用set()來建立。
在Python中，dict會優先取用{}

用set()將其他的資料類型轉換成集合

• 字串轉換成集合

>>> set( 'letters' )
{'e', 'r', 's', 't', 'l'}

set()會將重複的元素移除，並形成無序的集合

• list轉換成集合

>>> set( ['aa', 'bb', 'cc'] )
{'bb', 'aa', 'cc'}

• tuple轉換成集合

>>> set ( ('aa', 'bb', 'cc') )
{'bb', 'aa', 'cc'}

使用in來測試集合內是否有值

>>> home = {'Annie', 'Philip', 'Kiki', 'Lele'}
>>> home
{'Kiki', 'Philip', 'Annie', 'Lele'}

>>> 'Philip' in home
True
>>> 'Kitty' in home
False

集合運算子

>>> a = {1,2}
>>> b = {2,3}

• a&b: 交集

>>> a & b
{2}

• a|b: 聯集

>>> a | b
{1, 2, 3}

• a-b: 差集

>>> a - b
{1}

比較資料結構

• ()、[]、{}。
  • [] or list(): 製作串列
  • (,) 製作tuple
    • 可為這兩種形式 => 'a','b' or ('a','b')
  • {key:value} 製作字典

Ref

• [Python] 串列(List)與元組(Tuple)比較
• 使用dict和set
• Python官網