プログラミング

Python辞書の完全ガイド

最終更新： 29/03/2025
1 分の読み

Python 3における「辞書（Dictionary）」は、非常に強力で柔軟なデータ構造であり、キーと値のペアを格納するためのコンテナです。辞書は、他の多くのプログラミング言語で見られる「連想配列」や「ハッシュマップ」に相当します。Pythonの辞書は、データを効率的に管理・検索するための重要なツールです。

この記事では、Python 3における辞書の基本から応用までを包括的に説明し、その使い方を深く理解できるようにします。

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1. 辞書の基本

Pythonの辞書は、{}（中括弧）を使って作成されます。辞書は、キーと値を1対1の関係で管理します。キーはユニークでなければならず、値には任意のデータ型を使用できます。

辞書の作成

python
# 空の辞書を作成
my_dict = {}

# キーと値を含む辞書を作成
person = {"name": "Taro", "age": 25, "city": "Tokyo"}

上記の例では、"name", "age", "city" がキーで、これに対応する値としてそれぞれ "Taro", 25, "Tokyo" が設定されています。

辞書のデータ型

辞書のキーは、変更不可（イミュータブル）なデータ型にする必要があります。一般的には、文字列、整数、タプルなどが使用されます。一方、値は変更可能（ミュータブル）なオブジェクトを含んでも構いません。例えば、リストや他の辞書を値として格納することができます。

python
my_dict = {1: "apple", 2: "banana", "a": [1, 2, 3]}

2. 辞書のアクセス方法

辞書に格納された値には、キーを使ってアクセスします。辞書から値を取り出すには、キーを指定してアクセスします。

値の取得

python
person = {"name": "Taro", "age": 25, "city": "Tokyo"}

# 'name' キーに対応する値を取得
print(person["name"])  # 出力: Taro

# 存在しないキーにアクセスするとエラーになる
# print(person["address"])  # KeyError: 'address'

get()メソッドを使ったアクセス

get() メソッドは、キーが存在しない場合にエラーを発生させず、代わりに None を返すか、指定したデフォルト値を返すことができます。

python
# 'address' キーがない場合、Noneが返される
print(person.get("address"))  # 出力: None

# 'address' キーがない場合、デフォルト値を設定することも可能
print(person.get("address", "Unknown"))  # 出力: Unknown

3. 辞書の更新と削除

辞書の値を更新したり、辞書自体から項目を削除したりすることができます。

値の更新

python
person = {"name": "Taro", "age": 25, "city": "Tokyo"}

# 'age' キーの値を更新
person["age"] = 26
print(person)  # 出力: {'name': 'Taro', 'age': 26, 'city': 'Tokyo'}

新しいキーと値の追加

辞書に新しい項目を追加するには、単純にキーと値を指定します。

python
person["address"] = "Shibuya"
print(person)  # 出力: {'name': 'Taro', 'age': 26, 'city': 'Tokyo', 'address': 'Shibuya'}

要素の削除

del キーワードを使って辞書からキーと値のペアを削除することができます。

python
del person["city"]
print(person)  # 出力: {'name': 'Taro', 'age': 26, 'address': 'Shibuya'}

また、pop() メソッドを使って、削除した値を取得することもできます。

python
address = person.pop("address")
print(address)  # 出力: Shibuya
print(person)   # 出力: {'name': 'Taro', 'age': 26}

4. 辞書のループ

辞書の全ての要素をループで処理することができます。Pythonでは、辞書のキー、値、またはキーと値のペアを直接ループすることができます。

キーのループ

python
person = {"name": "Taro", "age": 26, "city": "Tokyo"}

for key in person:
    print(key)
# 出力:
# name
# age
# city

値のループ

python
for value in person.values():
    print(value)
# 出力:
# Taro
# 26
# Tokyo

キーと値のペアのループ

python
for key, value in person.items():
    print(f"{key}: {value}")
# 出力:
# name: Taro
# age: 26
# city: Tokyo

5. 辞書の演算

Pythonの辞書は、他のデータ構造と組み合わせて使用することができます。また、辞書同士の演算も可能です。

辞書の結合

複数の辞書を結合するには、update() メソッドを使います。これにより、1つの辞書にもう1つの辞書を追加できます。

python
dict1 = {"name": "Taro", "age": 25}
dict2 = {"city": "Tokyo", "address": "Shibuya"}

dict1.update(dict2)
print(dict1)  # 出力: {'name': 'Taro', 'age': 25, 'city': 'Tokyo', 'address': 'Shibuya'}

辞書のコピー

辞書をコピーするには、copy() メソッドを使用します。これにより、元の辞書を変更してもコピーした辞書は影響を受けません。

python
person_copy = person.copy()
person_copy["age"] = 30
print(person)        # 出力: {'name': 'Taro', 'age': 26, 'city': 'Tokyo'}
print(person_copy)   # 出力: {'name': 'Taro', 'age': 30, 'city': 'Tokyo'}

6. 辞書の内包表記

Pythonでは、辞書の内包表記を使って、簡潔に辞書を作成したり変換したりすることができます。

辞書内包表記の例

python
# 値を2倍にする新しい辞書を作成
numbers = {"a": 1, "b": 2, "c": 3}
doubled = {key: value * 2 for key, value in numbers.items()}
print(doubled)  # 出力: {'a': 2, 'b': 4, 'c': 6}

7. よく使われる辞書メソッド

Pythonの辞書には、便利なメソッドがいくつか用意されています。

  • keys(): 辞書の全てのキーを返します。

  • values(): 辞書の全ての値を返します。

  • items(): 辞書の全てのキーと値のペアを返します。

  • popitem(): ランダムにキーと値のペアを削除して返します。

  • clear(): 辞書の全ての要素を削除します。

まとめ

Pythonの辞書は非常に強力で便利なデータ構造です。キーと値のペアを効率的に管理でき、データの追加、削除、更新が容易に行えます。また、辞書の値に他のオブジェクトやデータ型を含めることもでき、柔軟性に優れています。辞書をうまく活用することで、Pythonプログラムの可読性と効率を大きく向上させることができます。

最終更新： 29/03/2025
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