Python 串列與字典（Python List & Dictionary）

Python 串列與字典是什麼？

Python 串列（List）和字典（Dictionary）是兩種核心的資料結構，用於組織和儲存資料。串列是有序的可變序列，可以包含不同類型的元素，例如數字、字串，甚至是其他的串列或字典。字典則是一種無序的鍵值對集合，通過鍵來存取對應的值，提供快速的查找功能。它們在程式設計中扮演著重要的角色，可以靈活地處理各種資料。

Python 串列與字典的核心原理

串列 (List)

串列使用索引（Index）來存取元素，索引從 0 開始。可以使用 append() 方法新增元素，insert() 方法在指定位置插入元素，remove() 方法刪除指定值的元素，pop() 方法刪除指定索引的元素。

# 建立串列
my_list = [1, "hello", 3.14]

# 存取元素
print(my_list[0])  # 輸出: 1

# 新增元素
my_list.append("world")
print(my_list)  # 輸出: [1, "hello", 3.14, "world"]

# 刪除元素
my_list.remove("hello")
print(my_list)  # 輸出: [1, 3.14, "world"]

字典 (Dictionary)

字典使用鍵（Key）來存取值（Value）。鍵必須是不可變的資料類型，例如字串或數字。可以使用 [] 或 get() 方法存取值，del 關鍵字刪除鍵值對。

# 建立字典
my_dict = {"name": "Alice", "age": 30}

# 存取值
print(my_dict["name"])  # 輸出: Alice
print(my_dict.get("age")) # 輸出: 30

# 新增鍵值對
my_dict["city"] = "Taipei"
print(my_dict)  # 輸出: {'name': 'Alice', 'age': 30, 'city': 'Taipei'}

# 刪除鍵值對
del my_dict["age"]
print(my_dict)  # 輸出: {'name': 'Alice', 'city': 'Taipei'}

Python 串列與字典在實務中的應用

1. 網路爬蟲： 使用串列儲存爬取到的網頁連結，使用字典儲存網頁內容的結構化資料，例如標題、作者、發布日期等。例如，爬取 PTT 論壇的文章資訊，可以使用字典儲存每篇文章的標題、作者、推文數等資訊，然後將這些字典儲存在一個串列中。

2. 資料分析： 使用串列儲存資料集的列，使用字典儲存資料集的行。Pandas 庫中的 DataFrame 物件就是基於串列和字典實現的。例如，分析某公司過去 5 年的銷售數據，可以使用串列儲存每年的銷售額，使用字典儲存不同產品的銷售額。

3. 遊戲開發： 使用串列儲存遊戲中的角色、物品等，使用字典儲存角色的屬性、物品的資訊等。例如，開發一款 RPG 遊戲，可以使用字典儲存每個角色的血量、攻擊力、防禦力等屬性，然後將這些字典儲存在一個串列中。

4. 機器學習： 使用串列儲存訓練資料和測試資料，使用字典儲存模型的參數。例如，訓練一個圖像分類模型，可以使用串列儲存圖像的像素值，使用字典儲存模型的權重和偏差。

Python 串列與字典在 iPAS 考試中的重點

此術語對應的 iPAS 評鑑代號為 L22/L23-prog。

• 串列 (List)： 串列的建立、存取、切片、新增、刪除、排序、以及常見的串列方法（如 append(), insert(), remove(), pop(), sort(), reverse() 等）是考試重點。
• 字典 (Dictionary)： 字典的建立、存取、新增、刪除、修改、以及常見的字典方法（如 get(), keys(), values(), items(), update() 等）是考試重點。
• 綜合應用： 能夠靈活運用串列和字典解決實際問題，例如資料的儲存、查找、統計等。常考題型包括：給定一個資料集，使用串列和字典進行資料清洗、轉換、分析等。

常見問題

Python 串列與字典和相近概念有何差異？

特性	串列 (List)	字典 (Dictionary)
資料結構	有序序列	鍵值對集合 (無序)
存取方式	使用索引 (Index)	使用鍵 (Key)
鍵/值類型	元素可以是任何資料類型	鍵必須是不可變類型 (例如字串、數字、元組)
應用場景	儲存有序的資料集合，需要按順序存取資料時	儲存鍵值對應關係，需要快速查找資料時

學習Python 串列與字典最容易踩的坑是什麼？

• 串列 (List)： 索引越界錯誤（IndexError），例如存取超出串列長度的索引。
• 字典 (Dictionary)： 鍵不存在錯誤（KeyError），例如存取字典中不存在的鍵。另外，字典的鍵必須是不可變的，如果使用可變的資料類型（例如串列）作為鍵，會導致錯誤。

考試中如何快速辨認Python 串列與字典的考題？

• 關鍵字： 注意題目中是否出現 "串列"、"列表"、"字典"、"鍵值對" 等關鍵字。
• 資料結構： 觀察題目中給定的資料結構是否使用 [] (串列) 或 {} (字典) 表示。
• 操作： 注意題目中是否需要進行資料的儲存、查找、新增、刪除、修改等操作。 如果需要按順序存取資料，則很可能需要使用串列。 如果需要快速查找資料，則很可能需要使用字典。