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Dict

Dictionary (辞書, Dict) は、 Key と Value (値)を対応づけるデータ構造です。連想配列 (associative array) とも言われます。 Java では Map や HashMap などが対応します。

{'key0': 'val0',  'key1': 'val1' }

主な用途は２通りです。

  • あるデータの複数の属性を表すときに使う。例えば、ある学生の氏名や住所、メールアドレスなどの複数の属性を列挙したい。
  • 複数の要素がある集合に属していて、そのキーと要素を結びつける。例えば、あるクラスの学生ID (key) と各学生の情報(value) を結びつけるとか、商品番号 (key) と商品情報 (value) とかね。

あと、dict に含まれる key を検索するときの平均計算量は O(1) のようです（参考）。

以下、プログラムにおける使い方を簡単にまとめます（プログラム）。

初期化

dct = {'key0': 'val0',  'key1': 'val1' }
print(dct)  # {'key0': 'val0', 'key1': 'val1'}
dct2 = dict(key0='val0', key1='val1')
print(dct2) # {'key0': 'val0', 'key1': 'val1'}

要素アクセス

key を使って value を検索するときに使います。

print(dct['key1'])  # val1
print(dct.get('key1'))   # val1
print('key2' in dct)  # key に含まれるか、出力 False
# print(dct['key2']) 例外発生
print(dct.get('key2'))  # None
print(dct.get('key2', 'valX'))  # valX (default value)

要素追加・削除

dct['key2'] = 'val2'  # 挿入
print(dct)  # {'key0': 'val0', 'key1': 'val1', 'key2': 'val2'}

dct['key1'] = {}  # 挿入（dict を値として上書き）
print(dct)  # {'key0': 'val0', 'key1': {}, 'key2': 'val2'}
dct['key1']['keyA'] = 'valA'
print(dct)  # {'key0': 'val0', 'key1': {'keyA': 'valA'}, 'key2': 'val2'}
dct['key1']['keyB'] = 'valB'
print(dct)  # {'key0': 'val0', 'key1': {'keyA': 'valA', 'keyB': 'valB'}, 'key2': 'val2'}

dct.pop('key2') # 削除
print(dct)  # {'key0': 'val0', 'key1': {'keyA': 'valA', 'keyB': 'valB'}}

内包表記を用いた生成

# loop 操作
# 内包表記を用いた dict 生成
# range(4) の要素 i に対し i * i : i なる key, value で初期化
dct = {i * i: i for i in range(4)}
print(dct)  # {0: 0, 1: 1, 4: 2, 9: 3}

key, values の取得とループ処理

print(dct.keys())  # dict_keys([0, 1, 4, 9])
print(list(dct.keys()))  # [0, 1, 4, 9]
print(dct.values())  # dict_values([0, 1, 2, 3])
print(dct.items())  # dict_items([(0, 0), (1, 1), (4, 2), (9, 3)])

# key に対して loop
for key in dct.keys():
    print(f"A:: key:{key}, value: {dct[key]} ")
# value に対して loop
for v in dct.values():
    print(f"B:: value: {v}")
# key, value の組に対して loop
for k, v in dct.items():
    print(f"C:: key:{k}, value: {v} ")

# 内包表記でも key, value 利用可能
dct3 = {f"key{k}": f"v{v}" for k, v in dct.items()}
print(dct3)

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List クラス