字典：用名稱查資料

💡 先搞懂問題

上一課學了串列（list，一排有編號的格子）。假設你想用它記同事的分機號碼（公司內線電話，四碼），大概會寫兩個串列：names = ["阿明", "小華"]、phones = ["1201", "1305"]，約定好「同一個位置的名字和電話是一對」。要查小華的電話，得先找出小華在 names 的第幾格，再拿那個索引去 phones 取值；哪天刪了一個名字卻忘了刪對應的電話，後面每一對就全部錯位，而且程式不會報錯。

問題出在：你心裡想的是「用名字查電話」，串列卻只能「用位置查資料」。Python 的字典（dictionary，簡稱 dict）就是為這件事設計的：把「名稱」和「資料」直接配成一對，寫成 phone = {"阿明": "1201", "小華": "1305"}。冒號左邊用來查的叫鍵（key），右邊查到的叫值（value），一組 鍵: 值 叫做一個鍵值對（key-value pair）。查小華的電話只要寫 phone["小華"]，方括號裡放的是鍵，不是位置編號。

想想手機裡的通訊錄，或是公司的分機表。你要打給小華，是在搜尋框打「小華」，螢幕就跳出她的號碼；你從來不需要知道她是通訊錄裡的第幾個人。要新增聯絡人，就輸入名字和號碼存起來；小華換了號碼，就打開「小華」把號碼改掉，而不是再多存一個小華。字典就是程式裡的通訊錄：聯絡人姓名是鍵，電話號碼是值。

字典最常讓新手卡住的地方，是「查不到」的時候。在串列裡，索引超出範圍會得到 IndexError；在字典裡，用一個不存在的鍵去查，會得到 KeyError，程式在那一行就停下來。如果「查不到」是正常情況（例如新顧客還沒有點數），就改用 get() 方法：查不到時它不報錯，而是交回 None，或交回你指定的預設值。

🎮 互動實驗室一：查、新增、修改、刪除

按「下一步 ▶」讓 Python 執行一行，看右邊的記憶體怎麼變。字典物件畫成兩欄：左欄綠底是鍵，右欄是值。遇到 🤔 問題先選答案，再按下一步核對。右上角的選單可以切換到第二段程式：用 for 迴圈把字典裡的資料一筆一筆拿出來。

🎮 互動實驗室二：計數，和一筆一筆的記錄

字典最常見的用途之一是計數：統計每個詞出現幾次、每種商品賣了幾杯。下面的程式數一串動物名稱各出現幾次，兩種寫法只差第 4 行。先用預設的 get() 寫法走完一遍，再切到 counts[w] + 1 寫法，看看它在第幾步出錯、為什麼。for 迴圈這裡只要知道「把串列裡的元素一個一個交給 w」，細節第 8 課會講。

串列裡放字典：一筆一筆的記錄

一個字典可以描述一筆資料的各個欄位（姓名、分數），把很多筆字典放進串列，就成了一張表格：串列的每一格是一列，字典的鍵是欄名。下面的程式建立三位學員的成績，算出總分，再透過另一個名字 best 修改其中一筆。注意看第 9 行：best = rows[1] 會不會複製出一個新字典？這和上一課串列的共用是同一件事。

🎮 互動實驗室三：字典操作台

這是晴空咖啡的庫存字典 stock，鍵是飲料名稱、值是剩下的杯數。左邊每個按鈕是一行 Python，按下去就會「執行」那一行：右邊的表格顯示字典目前的內容，黑色區域像終端機一樣列出你執行過的程式和輸出。同一個按鈕在不同時機按，結果可能不同（例如先刪掉美式再刪一次），試著先預測再按。所有結果都和 Python 3.13 實際執行一致。

📘 原理補完

1. 正式名稱與寫法

Python 官方文件把字典歸類為對應型別（mapping type）：它把一組鍵對應到各自的值。字典用大括號建立，鍵值對之間用逗號分隔，{} 是空字典。字典和串列一樣是可變（mutable）物件，可以就地新增、修改、刪除鍵值對；所以兩個名字貼在同一個字典上時，透過任一個名字修改，另一個都看得到，這和上一課串列的共用完全相同。要另一份就用 d.copy()（同樣是只複製外層的淺複製）。

值可以是任何物件：數字、字串、串列，甚至另一個字典。鍵則有限制，後面第 4 點會說明。鍵不能重複，同一個鍵再指派一次就是覆蓋舊值。

2. 常用操作一覽

下表的 d 是一個字典，k 是鍵，v 是值。和上一課一樣，看懂一個操作要問：會不會改到原字典、交回什麼、什麼時候出錯。

直接 print(stock.keys()) 會看到 dict_keys(['拿鐵', '美式', '紅茶'])，這是一種「檢視」（view）物件，會跟著字典的內容變化；需要真正的串列時，包一層 list() 就好。for 名字 in d 不加任何方法時，拿到的是鍵。

3. in 只看鍵

"小華" in phone 問的是「有沒有小華這個鍵」。拿號碼去問 "1305" in phone 會得到 False，即使那個號碼明明就在字典裡，因為 in 不會去值裡找。真的要查值，要寫 "1305" in phone.values()，但這需要一筆一筆比對，失去了字典「用鍵直接找到」的好處。如果你常常需要用號碼反查姓名，比較好的做法是另外建一個「號碼 → 姓名」的字典。

4. 什麼可以當鍵：不可變的值

字典能「用鍵直接找到」資料，是因為它會根據鍵的內容算出一個號碼（叫做雜湊值，hash），用這個號碼決定資料放在哪裡；查詢時再算一次，就知道去哪裡拿。這個方法有一個前提：鍵的內容不能改變，否則改了之後算出來的號碼不一樣，就找不到原本那一筆了。所以 Python 只接受不可變的值當鍵：字串、整數、浮點數、布林值、元組都可以；串列、字典這類可變物件不行，會得到 TypeError: unhashable type: 'list'（unhashable 意思是「無法算雜湊值」）。元組要當鍵，裡面也不能含串列。

5. 字典會保持放入的順序

從 Python 3.7 起，語言規格保證字典會照鍵值對放進去的先後順序排列：印出來、用 for 走訪、keys() 都是這個順序。修改既有鍵的值不會改變它的位置；刪掉之後再加回來，會排到最後。網路上較舊的文章可能寫「字典沒有順序」，那是 3.6 以前的情況。字典沒有「第幾個」的索引，phone[0] 會被當成「找鍵 0」，得到 KeyError: 0。

6. 串列裡放字典：表格資料的雛形

一個字典描述一筆記錄，很多筆記錄放進串列，就是一張表：串列決定「第幾列」，字典的鍵決定「哪一欄」。讀取時先用索引挑列、再用鍵挑欄，例如 rows[1]["score"]。以後學資料分析時，pandas 的 DataFrame 可以直接把這種「字典組成的串列」轉成表格；從 API 拿到的 JSON 資料，在 Python 裡也幾乎都是這個形狀。

7. 計數模式

counts[w] = counts.get(w, 0) + 1 這一行值得背起來，它的意思是「w 的次數，等於原本的次數（還沒出現過就當作 0）再加 1」。為什麼不能寫 counts[w] = counts[w] + 1？因為指派會先算等號右邊，第一次遇到 w 時字典裡還沒有這個鍵，讀 counts[w] 就 KeyError 了。同樣的模式也能拿來累加金額、杯數，把 1 換成要加的數量就好。以後學到標準函式庫，collections.Counter 可以一行做完計數，但它背後的想法就是這一行。

8. 常見錯誤長什麼樣子

以下是 Python 3.13 實際執行的錯誤畫面（在你的電腦上，File 後面會是完整的檔案路徑）。KeyError 的最後一行只會寫出找不到的那個鍵，記得看它是字串還是數字、有沒有多空白或打錯字。

用不存在的鍵查值：

Traceback (most recent call last):
  File "main.py", line 2, in <module>
    print(phone["阿傑"])
          ~~~~~^^^^^^^^
KeyError: '阿傑'

把字典當串列，用位置去查：字典沒有索引，0 被當成鍵。

Traceback (most recent call last):
  File "main.py", line 2, in <module>
    print(phone[0])
          ~~~~~^^^
KeyError: 0

刪除不存在的鍵：del 與 pop(k) 都一樣；pop(k, 預設) 則不會出錯。

Traceback (most recent call last):
  File "main.py", line 2, in <module>
    del stock["美式"]
        ~~~~~^^^^^^^^
KeyError: '美式'

用串列當鍵：

Traceback (most recent call last):
  File "main.py", line 2, in <module>
    seen[["貓", "狗"]] = 1
    ~~~~^^^^^^^^^^^^^^
TypeError: unhashable type: 'list'

9. 兩段完整範例

第一段是會員點數，把查、新增、修改、刪除、走訪串起來；註解裡的輸出都是實際執行的結果。

points = {"A001": 120, "A002": 45}       # 會員編號（鍵）→ 點數（值）
points["A003"] = 0                       # 鍵不存在：新增一對，排在最後
points["A001"] = points["A001"] + 30     # 鍵已存在：先讀出舊值，加 30 再存回去
print(points)                            # {'A001': 150, 'A002': 45, 'A003': 0}
print(points.get("A009", 0))             # 0：查不到時交回預設值，不會出錯
print("A002" in points, 45 in points)    # True False：in 只檢查鍵
removed = points.pop("A002")             # 拿走 A002 這一對，並交回它的值
print(removed, len(points))              # 45 2
for member, pt in points.items():        # items()：每一圈同時拿到鍵和值
    print(member, pt)                    # A001 150，下一圈 A003 0

第二段是一筆筆訂單（串列裡放字典），用計數模式加總每個品項的杯數，最後示範元組當鍵。

orders = [                                # 串列裡放字典：每一個字典是一筆訂單
    {"item": "拿鐵", "qty": 2},
    {"item": "紅茶", "qty": 1},
    {"item": "拿鐵", "qty": 3},
]
total = {}                                # 空字典，準備依品項累加杯數
for o in orders:                          # o 每一圈貼到下一筆訂單
    name = o["item"]                      # 用鍵取出這一筆的欄位
    total[name] = total.get(name, 0) + o["qty"]  # 第一次出現時從 0 開始加
print(total)                              # {'拿鐵': 5, '紅茶': 1}
print(list(total.keys()), list(total.values()))  # ['拿鐵', '紅茶'] [5, 1]
seat = {(3, 5): "阿明"}                   # 元組可以當鍵：第 3 排第 5 位
print(seat[(3, 5)])                       # 阿明

10. 以後會在哪裡遇到

讀 AI 應用的範例程式時，字典幾乎無所不在：呼叫大型語言模型 API 時，每一則訊息都寫成 {"role": "user", "content": "..."}，整段對話就是「串列裡放字典」；模型的設定參數、API 回傳的 JSON 結果、pandas 用來建立表格的資料，也都是字典。看到大括號和冒號，就先找出「鍵是什麼、值是什麼」。

✅ 自我檢測

6 題，每題的答案都用 Python 3.13 實際執行確認過。選完立刻顯示對錯與解析，全部作答後會出現總分。目前得分：0 / 6

d = {"a": 1, "b": 2}
d["a"] = 5
d["c"] = 3
print(d)

prices = {"蘋果": 30}
print(prices.get("香蕉", 0) + prices["蘋果"])

d = {"x": 10}
print(10 in d, "x" in d)

info = {}
info[(1, 2)] = "A"
info["k"] = [1, 2]
info[[3, 4]] = "B"
print(len(info))

counts = {}
for w in ["紅", "藍", "紅"]:
    counts[w] = counts.get(w, 0) + 1
print(counts)

rows = [{"n": "A", "s": 3}, {"n": "B", "s": 5}]
r = rows[0]
r["s"] = 9
print(rows[0]["s"] + rows[1]["s"])