dictionary 是 Python 中的一種內建資料結構，
用來存放鍵值對（key-value pairs）。
與列表不同，字典中的元素是無序的，每個元素由一個**鍵（key）和一個值（value）**組成，
鍵是唯一的，而值則可以是任何資料類型。

字典的特點：

• 無序的：字典不像列表，沒有元素的順序。
• 鍵唯一：每個鍵在字典中是唯一的，但值可以重複。
• 鍵必須是不可變的：鍵通常是數字、字串或元組等不可變類型，但不能是列表或其他可變類型。

如何建立字典

1.使用變數建立一個空字典
my_dict = {}
2.或直接建立一個有值的字典

my_dict = {
    "name": "Alice",
    "age": 25,
    "city": "New York"}

3.使用變數和函數dict()建立一個空字典
my_dict = dict()
my_dict = dict(name='Alice', age=25, city='New York')

Dict Comprehension 進階建立字典方式

{key: value for item in iterable if condition}
{key: value運算 for key,value in 內容 if條件}

1. 使用字典生成式轉換現有字典的值

# 原始字典
students_scores = {"Alice": 75, "Bob": 80, "Charlie": 65}

# 使用進階字典生成式，將成績提升 10 分
updated_scores = {name: score + 10 for name, score in students_scores.items()}

print(updated_scores)
# Output: {'Alice': 85, 'Bob': 90, 'Charlie': 75}

2. 過濾條件建立字典

可以使用條件來篩選數據，只建立滿足條件的鍵值對。例如，只保留成績高於 70 的學生。

# 原始字典
students_scores = {"Alice": 75, "Bob": 80, "Charlie": 65}

# 使用條件過濾出高於 70 的成績
passing_scores = {name: score for name, score in students_scores.items() if score > 70}

print(passing_scores)
# Output: {'Alice': 75, 'Bob': 80}

3. 嵌套字典生成式

如果你有巢狀結構的資料，例如有多班學生成績，可以使用字典生成式處理巢狀結構。例如，我們將每個班級的成績提升 5 分：

# 巢狀結構的成績字典
classes_scores = {
    "Class A": {"Alice": 75, "Bob": 80},
    "Class B": {"Charlie": 65, "David": 90}
}

# 使用嵌套字典生成式將成績提升 5 分
updated_classes_scores = {
    class_name: {name: score + 5 for name, score in scores.items()}
    for class_name, scores in classes_scores.items()
}

print(updated_classes_scores)
# Output: {'Class A': {'Alice': 80, 'Bob': 85}, 'Class B': {'Charlie': 70, 'David': 95}}

4. 使用字典生成式來翻轉字典

翻轉字典是指把原來字典的「鍵」和「值」對調。假設有一個包含學生姓名和 ID 的字典，我們希望反轉它：

# 原始字典
student_ids = {"Alice": 1001, "Bob": 1002, "Charlie": 1003}

# 翻轉字典
reversed_dict = {id: name for name, id in student_ids.items()}

print(reversed_dict)
# Output: {1001: 'Alice', 1002: 'Bob', 1003: 'Charlie'}

5. 根據計算結果動態生成字典

字典生成式可以用來計算值。例如，我們想要生成一個數字及其平方的字典：

# 生成 1 到 5 的平方
squares = {num: num ** 2 for num in range(1, 6)}

print(squares)
# Output: {1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25}

操作字典的常用方法

my_dict = {name: Alice ,email:123@gmail.com, age:25, city:LA}

檢查鍵是否存在

可以使用 in 關鍵字檢查某個鍵是否存在於字典中：

 if "name" in my_dict:
 print("Name is in the dictionary")  # 輸出: Name is in the dictionary`

迭代字典

可以使用迴圈遍歷字典的鍵和值：

for key, value in my_dict.items():
 print(f"{key}: {value}")

進階setdefault(key,default=None)

setdefault() 是 Python 字典（dict）中的一個方法，用來在字典中查找指定的鍵（key）。
如果該鍵已經存在，則返回鍵對應的值；如果該鍵不存在，則將該鍵和給定的默認值（default）加入字典，
並返回該默認值。
dict.setdefault(key, default=None

setdefault() 簡化了檢查並設置默認值的過程，幫助編寫更清晰、簡潔的代碼。

# 範例字典
my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 25}

# 情況1：鍵存在
# 'name' 已經存在於字典中，因此返回該鍵的值 'Alice'
result1 = my_dict.setdefault('name', 'Unknown')
print(result1)      # 輸出: 'Alice'
print(my_dict)      # 輸出: {'name': 'Alice', 'age': 25}

# 情況2：鍵不存在
# 'location' 不存在於字典中，因此將 'location': 'Unknown' 加入字典
result2 = my_dict.setdefault('location', 'Unknown')
print(result2)      # 輸出: 'Unknown'
print(my_dict)      # 輸出: {'name': 'Alice', 'age': 25, 'location': 'Unknown'}

為什麼使用 setdefault()？

使用 setdefault() 可以減少多餘的 if 檢查，特別是在更新嵌套結構（如列表或字典）時。例如：

# 使用 setdefault() 設置嵌套字典
data = {}

# 如果 'user1' 不存在，則添加並設置 'age' 的值
data.setdefault('user1', {}).setdefault('age', 30)

print(data)  # 輸出: {'user1': {'age': 30}}

setdefault() 簡化了檢查並設置默認值的過程，幫助編寫更清晰、簡潔的代碼。

get() 是 Python 字典（dict）中的一個函式方法

與直接用鍵索引的方式（如 dict[key]）不同的是，get() 方法可以讓你在鍵不存在時返回一個自定義的默認值，而不會引發 KeyError 錯誤。
dictionary.get(key, default=None)

典型應用場景

避免 KeyError：使用 get() 可以避免因鍵缺失而報錯，從而減少程序崩潰的風險。
指定默認值：在處理缺失鍵時可以提供一個默認值，這在數據處理和清洗中很常見。

# 建立一個字典
my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 25}

# 情況 1：鍵存在
# 查找 'name' 鍵的值，因為存在於字典中，返回 'Alice'
result1 = my_dict.get('name')
print(result1)  # 輸出: Alice

# 情況 2：鍵不存在，沒有指定默認值
# 查找 'location' 鍵，因為不存在於字典中，返回 None
result2 = my_dict.get('location')
print(result2)  # 輸出: None

# 情況 3：鍵不存在，指定默認值
# 查找 'location' 鍵，因為不存在，返回指定的默認值 'Unknown'
result3 = my_dict.get('location', 'Unknown')
print(result3)  # 輸出: Unknown