Dict Hash 表
Python 的效率極高的鍵/值雜湊表結構稱為「字典」。字典的內容可寫成大括號 { } 內的一系列鍵/值組合,例如 dict = {key1:value1, key2:value2, ... }。"空字典"只是一對空白大括號 {}。
在字典中查詢或設定值時,請使用方括號,例如 dict['foo'] 會查詢鍵 'foo' 下的值。字串、數字和元組可做為鍵,任何類型都可以做為值。其他類型可能無法正確做為索引鍵 (字串和元組是不可變的,因此可正常運作)。查詢不在字典中的值會擲回 KeyError -- 請使用「in」檢查鍵是否在字典中,或使用 dict.get(key) 傳回值,如果沒有鍵則傳回 None (或使用 get(key, not-found) 可讓您指定在找不到的情況下要傳回的值)。
## 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)
根據預設,字典上的 for 迴圈會反覆查詢其金鑰。鍵會以任意順序顯示。dict.keys() 和 dict.values() 方法會傳回明確包含的鍵或值清單。此外還有一個 items() 會傳回一個 (鍵、值) 元組清單,這是檢查字典中所有鍵/值資料最有效率的方法。這些清單皆可傳遞至排序() 函式。
## 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
策略說明:從成效的角度來看,字典是您最強大的工具之一,因此請盡可能使用字典來整理資料。舉例來說,您可以讀取每行開頭都有 IP 位址的記錄檔案,然後將資料儲存到字典中,並使用 IP 位址做為索引鍵,以及列出 IP 位址出現的值清單。讀取整個檔案後,您可以查詢任何 IP 位址,並立即查看其清單行。字典會接收零散的資料,並將資料整理成連貫的內容。
字典格式
% 運算子可方便地將字典中的值替換為字串名稱:
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」運算子會刪除資料。在最簡單的情況下,它可以移除變數定義,就好像該變數未定義一樣。Del 也可以用於清單元素或切片,用來刪除清單的部分內容,以及刪除字典中的項目。
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}
檔案
open() 函式會開啟並傳回檔案句柄,可用於以一般方式讀取或寫入檔案。程式碼 f = open('name', 'r') 會將檔案開啟至變數 f,以便執行讀取作業,並在完成時使用 f.close()。請使用 'w' 寫入,而非 'r',並使用 'a' 附加。「迴圈」標準適用於文字檔案,可疊代檔案行 (僅適用於文字檔案,不適用於二進位檔案)。使用 for 迴圈技巧,可簡單又有效率地查看文字檔案中的所有行:
# 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()
一次讀取一行的好處是,不必將整個檔案一次讀入記憶體,因此如果您想查看 10 GB 檔案中的每行內容,但不想使用 10 GB 記憶體,這麼做就很方便。f.readlines() 方法會將整個檔案讀入記憶體,然後以行清單的形式傳回檔案內容。f.read() 方法會將整個檔案讀取至單一字串,這麼做可方便一次處理所有文字,例如使用規則運算式 (稍後會介紹)。
就寫入而言,f.write(string) 方法是將資料寫入開放式輸出檔案最簡單的方法。你也可以透過「print(string, file=f)」等開啟檔案使用「print」。
檔案 Unicode
如要讀取及寫入已編碼的萬國碼檔案,請使用 `'t'` 模式,並明確指定編碼:
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'
逐步開發練習
建構 Python 程式時,請勿一次編寫整個程式。請改為只標示第一個里程碑,例如:「第一個步驟是擷取字詞清單」。請編寫程式碼以達到該里程碑,然後在該點列印資料結構,接著您可以執行 sys.exit(0),讓程式不會提前執行未完成的部分。里程碑程式碼運作後,您就可以著手處理下一個里程碑的程式碼。您可以查看變數在某個狀態下的列印內容,思考如何轉換這些變數以進入下一個狀態。Python 在這種模式下執行速度非常快,您可以稍微變更程式並執行,看看程式如何運作。利用這項快速回應功能,逐步建構您的程式。
練習:wordcount.py
結合所有基本 Python 素材 (字串、清單、字典、元組、檔案),嘗試「基本練習」中的「wordcount.py」摘要練習。