辞書ハッシュ テーブル
Python の効率的な Key-Value ハッシュ テーブル構造は「辞書」と呼ばれます。辞書の内容は、中かっこ { } で囲まれた一連の Key-Value ペアとして記述できます。たとえば、dict = {key1:value1, key2:value2, ... } です。「空の辞書」は、空の中かっこ {} のペアです。
辞書内の値を検索または設定するには、角かっこを使用します。たとえば、dict['foo'] は、キー「foo」の値を検索します。文字列、数値、タプルはキーとして機能し、値には任意の型を使用できます。他の型は、キーとして正しく機能する場合と機能しない場合があります（文字列とタプルは不変であるため、正しく機能します）。辞書にない値を検索すると KeyError がスローされます。キーが辞書にあるかどうかを確認するには「in」を使用します。または、dict.get(key) を使用して値を返します。キーが存在しない場合、None を返します（または、get(key, not-found) を使用して、見つからない場合に返す値を指定できます）。
## Can build up a dict by starting with the empty dict {}
## and storing key/value pairs into the dict like this:
## dict[key] = value-for-that-key
dict = {}
dict['a'] = 'alpha'
dict['g'] = 'gamma'
dict['o'] = 'omega'
print(dict) ## {'a': 'alpha', 'o': 'omega', 'g': 'gamma'}
print(dict['a']) ## Simple lookup, returns 'alpha'
dict['a'] = 6 ## Put new key/value into dict
'a' in dict ## True
## print(dict['z']) ## Throws KeyError
if 'z' in dict: print(dict['z']) ## Avoid KeyError
print(dict.get('z')) ## None (instead of KeyError)
辞書の for ループは、デフォルトでキーを反復処理します。キーは任意の順序で表示されます。メソッド dict.keys() と dict.values() は、キーまたは値のリストを明示的に返します。また、（キー、値）タプルのリストを返す items() もあります。これは、辞書内のすべてのキー値データを調べる最も効率的な方法です。これらのリストはすべて、sorted() 関数に渡すことができます。
## By default, iterating over a dict iterates over its keys.
## Note that the keys are in a random order.
for key in dict:
print(key)
## prints a g o
## Exactly the same as above
for key in dict.keys():
print(key)
## Get the .keys() list:
print(dict.keys()) ## dict_keys(['a', 'o', 'g'])
## Likewise, there's a .values() list of values
print(dict.values()) ## dict_values(['alpha', 'omega', 'gamma'])
## Common case -- loop over the keys in sorted order,
## accessing each key/value
for key in sorted(dict.keys()):
print(key, dict[key])
## .items() is the dict expressed as (key, value) tuples
print(dict.items()) ## dict_items([('a', 'alpha'), ('o', 'omega'), ('g', 'gamma')])
## This loop syntax accesses the whole dict by looping
## over the .items() tuple list, accessing one (key, value)
## pair on each iteration.
for k, v in dict.items(): print(k, '>', v)
## a > alpha o > omega g > gamma
戦略に関する注意事項: パフォーマンスの観点から、ディクショナリは最も優れたツールの 1 つです。可能な限り、データを簡単に整理するために使用する必要があります。たとえば、各行が IP アドレスで始まるログファイルを読み取り、IP アドレスをキーとして、その IP アドレスが出現する行のリストを値として、データを辞書に格納できます。ファイル全体を読み取ると、任意の IP アドレスを検索して、その行のリストをすぐに確認できます。辞書は、散在するデータを受け取り、整合性のあるものにします。
ディクショナリの書式設定
% 演算子は、辞書の値を名前で文字列に置き換えるのに便利です。
h = {}
h['word'] = 'garfield'
h['count'] = 42
s = 'I want %(count)d copies of %(word)s' % h # %d for int, %s for string
# 'I want 42 copies of garfield'
# You can also use str.format().
s = 'I want {count:d} copies of {word}'.format(h)
Del
「del」演算子は削除を行います。最も単純なケースでは、あたかもその変数が定義されていないかのように、変数の定義を削除できます。Del は、リスト要素またはスライスに対して使用して、リストの一部を削除したり、辞書からエントリを削除したりすることもできます。
var = 6
del var # var no more!
list = ['a', 'b', 'c', 'd']
del list[0] ## Delete first element
del list[-2:] ## Delete last two elements
print(list) ## ['b']
dict = {'a':1, 'b':2, 'c':3}
del dict['b'] ## Delete 'b' entry
print(dict) ## {'a':1, 'c':3}
ファイル
open() 関数は、通常の方法でファイルの読み取りや書き込みに使用できるファイル ハンドルを開いて返します。コード f = open('name', 'r') は、ファイルを変数 f に開き、読み取りオペレーションの準備を整えます。完了したら f.close() を使用します。書き込みには「r」ではなく「w」、追加には「a」を使用します。標準の for ループはテキスト ファイルに対して機能し、ファイルの行を反復処理します（これはテキスト ファイルでのみ機能し、バイナリ ファイルでは機能しません）。for ループ手法は、テキスト ファイル内のすべての行を調べるためのシンプルで効率的な方法です。
# Echo the contents of a text file
f = open('foo.txt', 'rt', encoding='utf-8')
for line in f: ## iterates over the lines of the file
print(line, end='') ## end='' so print does not add an end-of-line char
## since 'line' already includes the end-of-line.
f.close()
1 行ずつ読み取ることで、ファイル全体を一度にメモリに格納する必要がなくなります。10 ギガバイトのメモリを使用せずに 10 ギガバイトのファイル内のすべての行を確認する場合に便利です。f.readlines() メソッドは、ファイル全体をメモリに読み込み、その内容を行リストとして返します。f.read() メソッドは、ファイル全体を 1 つの文字列に読み取ります。これは、後で説明する正規表現など、テキストを一度に処理する場合に便利です。
書き込みの場合、f.write(string) メソッドは開いている出力ファイルにデータを書き込む最も簡単な方法です。または、「print(string, file=f)」のように、開いているファイルで「print」を使用することもできます。
ファイルの Unicode
Unicode エンコードされたファイルを読み書きするには、「t」モードを使用してエンコードを明示的に指定します。
with open('foo.txt', 'rt', encoding='utf-8') as f:
for line in f:
# here line is a *unicode* string
with open('write_test', encoding='utf-8', mode='wt') as f:
f.write('\u20ACunicode\u20AC\n') # €unicode€
# AKA print('\u20ACunicode\u20AC', file=f) ## which auto-adds end='\n'
段階的な開発の演習
Python プログラムを作成する場合、すべてを 1 つのステップで記述しないでください。代わりに、最初のマイルストーンのみを特定します（「最初のステップは単語のリストを抽出することです」など）。そのマイルストーンに到達するコードを記述し、その時点でデータ構造を印刷します。次に、sys.exit(0) を実行して、プログラムが未完了の部分に先行して実行されないようにします。マイルストーンのコードが機能したら、次のマイルストーンに進むことができます。ある状態の変数の出力を表示すると、次の状態に移行するために変数をどのように変換する必要があるかを考えることができます。Python ではこのパターンが非常に高速で、少し変更してプログラムを実行して動作を確認できます。迅速なターンアラウンドを利用して、プログラムを少しずつ構築しましょう。
演習: wordcount.py
基本的な Python の素材（文字列、リスト、辞書、タプル、ファイル）をすべて組み合わせて、基本演習のまとめの wordcount.py 演習を試してください。