第五天的主題將圍繞 Python 中的資料結構，特別是列表（List）與字典（Dictionary）的應用。這是 Python 程式設計中非常重要的基礎概念，能夠幫助我們有效地組織與管理數據。

第五天：深入了解 Python 的資料結構：列表與字典

在程式設計的過程中，如何高效地存儲與處理數據是關鍵問題之一。Python 提供了許多強大的資料結構來幫助我們解決這個問題，其中最常見的就是列表（List）與字典（Dictionary）。今天，我們將探討這兩種資料結構的應用，並學習如何運用它們來提高程式的效率和可讀性。

列表（List）

列表是 Python 中一種非常靈活的資料結構，它允許我們存儲一系列的元素。這些元素可以是數字、字串，甚至是其他的列表。列表是一種有序的資料結構，這意味著每個元素都有一個索引值，從 0 開始編號。

如何創建列表：

創建一個列表非常簡單，我們只需將元素放在方括號 [] 內，並用逗號分隔。例如：

fruits = ["蘋果", "香蕉", "橘子"]
print(fruits)  # 輸出: ['蘋果', '香蕉', '橘子']

訪問列表中的元素：

可以通過索引來訪問列表中的元素。Python 的索引從 0 開始，因此要獲取列表中的第一個元素，我們可以這樣做：

first_fruit = fruits[0]
print(first_fruit)  # 輸出: 蘋果

我們也可以使用負索引來從列表末尾開始訪問元素：

last_fruit = fruits[-1]
print(last_fruit)  # 輸出: 橘子

修改與擴展列表：

列表是可變的，這意味著我們可以修改它。以下是一些常見的操作：

• 新增元素：我們可以使用 append() 方法來向列表末尾添加元素。

fruits.append("葡萄")
print(fruits)  # 輸出: ['蘋果', '香蕉', '橘子', '葡萄']

• 刪除元素：可以使用 remove() 方法刪除指定的元素，或者使用 pop() 方法根據索引刪除元素。

fruits.remove("香蕉")
print(fruits)  # 輸出: ['蘋果', '橘子', '葡萄']

列表的應用場景：

列表適合存儲有順序的數據，比如一個購物清單、一組學生的成績、或者一系列需要重複操作的數據集。

字典（Dictionary）

字典是一種以鍵值對形式存儲數據的資料結構。在字典中，每個鍵（Key）對應一個值（Value），而這些鍵是唯一的。字典非常適合用來存儲一些關鍵數據，比如使用者的資訊、產品的庫存等。

如何創建字典：

我們可以使用大括號 {} 來創建字典，並用鍵值對的方式來存儲資料。以下是一個簡單的例子：

student = {
    "name": "貓貓",
    "age": 25,
    "city": "台北"
}

在這裡，name、age 和 city 是鍵，而它們對應的值分別是 貓貓、25 和 台北。

訪問字典中的值：

我們可以通過鍵來獲取對應的值：

print(student["name"])  # 輸出: 張宛婷

也可以使用 get() 方法來獲取值，這個方法在鍵不存在時不會報錯，而是返回 None 或指定的預設值：

print(student.get("gender", "未指定"))  # 輸出: 未指定

修改字典中的值：

與列表一樣，字典也是可變的。你可以直接通過鍵來更新對應的值：

student["age"] = 26
print(student)  # 輸出: {'name': '貓貓', 'age': 26, 'city': '台北'}

新增與刪除鍵值對：

• 新增：我們可以像這樣為字典新增一個鍵值對：

student["gender"] = "女"

• 刪除：可以使用 del 關鍵字來刪除鍵值對：

del student["city"]

字典的應用場景：

字典非常適合處理那些無序的數據，特別是當你需要快速查找特定值時。例如，將一個人的詳細資料存儲在字典中，這樣我們可以通過鍵快速訪問這些資料。

列表與字典的綜合應用

在實際的專案中，列表與字典經常結合使用。例如，我們可以使用列表來存儲多個字典，這樣就能存儲多個人的資訊：

students = [
    {"name": "貓貓", "age": 25, "city": "台北"},
    {"name": "王大明", "age": 22, "city": "新竹"},
    {"name": "李小龍", "age": 24, "city": "台中"}
]

這樣，我們就可以輕鬆地迭代每個學生並訪問他們的資訊：

for student in students:
    print(f"{student['name']}，{student['age']} 歲，來自 {student['city']}")

小結

今天，我們學習了 Python 中的兩個核心資料結構：列表和字典。這兩者各有其應用場景與優勢，能幫助我們更靈活高效地處理數據。列表適合存儲有序數據，而字典則適合存儲鍵值對形式的無序數據。在實際專案中，善用這些資料結構可以顯著提升程式碼的可讀性與執行效率。