字典推導式是Python中一種簡潔高效的創建字典的方式，它允許我們通過一行代碼快速生成符合特定規則的字典。如果你熟悉列表推導式，那麼字典推導式的理解會非常輕鬆，因爲它們的語法結構類似，只是生成的是鍵值對而非單個元素。
1. 爲什麼需要字典推導式？¶
在介紹推導式之前，我們先回顧一下傳統的字典創建方式。比如，要生成一個包含1到5的平方的字典：
# 傳統方法：初始化空字典，循環賦值
squares = {}
for num in range(1, 6):
squares[num] = num **2
print(squares) # 輸出：{1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16, 5: 25}
這種方法需要幾行代碼，如果數據量很大或規則複雜，會顯得繁瑣。而字典推導式可以將這個過程壓縮成一行，讓代碼更簡潔。
2. 字典推導式的基本語法¶
字典推導式的核心結構是：
{鍵表達式: 值表達式 for 變量 in 可迭代對象 [if 條件表達式]}
- 鍵表達式：生成字典的“鍵”，可以是變量、函數調用或運算結果。
- 值表達式：生成字典的“值”，同樣可以是變量、函數調用或運算結果。
- 可迭代對象：如列表、元組、range等可以循環的對象。
- if條件表達式（可選）：用於過濾需要保留的元素，不滿足條件的會被排除。
3. 從簡單例子開始學¶
例子1：生成簡單鍵值對¶
假設我們有一個列表['a', 'b', 'c']，想生成一個鍵爲列表元素、值爲0的字典：
keys = ['a', 'b', 'c']
result = {key: 0 for key in keys}
print(result) # 輸出：{'a': 0, 'b': 0, 'c': 0}
這裏，key是循環變量，key: 0是鍵值對的表達式，遍歷列表keys生成每個鍵值對。
例子2：值爲計算結果¶
如果值需要是鍵的平方（如1:1，2:4），只需修改值表達式：
numbers = [1, 2, 3, 4]
squares = {num: num** 2 for num in numbers}
print(squares) # 輸出：{1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}
這裏num **2就是值的計算，生成每個數字的平方作爲值。
例子3：帶條件過濾¶
如果只想保留滿足條件的鍵值對，比如只保留偶數的鍵：
numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
even_squares = {num: num** 2 for num in numbers if num % 2 == 0}
print(even_squares) # 輸出：{2: 4, 4: 16, 6: 36}
條件if num % 2 == 0會過濾掉奇數，只保留偶數的鍵值對。
4. 進階：從其他可迭代對象生成字典¶
字典推導式不僅可以從列表生成，還可以從元組、range等可迭代對象生成。例如：
# 從元組生成字典
items = (('name', 'Alice'), ('age', 25), ('city', 'Beijing'))
person = {k: v for k, v in items}
print(person) # 輸出：{'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'Beijing'}
# 從range生成字典（鍵是1-5，值是鍵的立方）
cubes = {num: num **3 for num in range(1, 6)}
print(cubes) # 輸出：{1: 1, 2: 8, 3: 27, 4: 64, 5: 125}
5. 注意：區分不同推導式¶
初學者常混淆三種推導式：
- 列表推導式：[表達式 for 變量 in 可迭代對象]（結果是列表）
- 字典推導式：{鍵: 值 for 變量 in 可迭代對象}（結果是字典）
- 集合推導式：{表達式 for 變量 in 可迭代對象}（結果是集合，無重複元素）
例如：
# 列表推導式
print([num for num in range(1, 4)]) # [1, 2, 3]
# 字典推導式
print({num: num**2 for num in range(1, 4)}) # {1: 1, 2: 4, 3: 9}
# 集合推導式
print({num**2 for num in range(1, 4)}) # {1, 4, 9}
6. 總結：字典推導式的優勢¶
- 簡潔性：一行代碼完成複雜邏輯，避免重複的循環和賦值。
- 可讀性：直接表達“鍵值對生成規則”，比傳統循環更直觀。
- 效率：內部優化，比手動循環更高效（尤其數據量大時）。
字典推導式是Python中處理字典生成的利器，掌握它能讓你的代碼更簡潔、更專業。建議初學者多練習從簡單列表生成字典，再逐步嘗試帶條件過濾和複雜表達式的場景，很快就能熟練運用啦！