تعریف دیکشنری (Dictionary) در پایتون

دیکشنری یک ساختار داده در پایتون است که داده‌ها را به‌صورت کلید و مقدار (key-value) نگه‌داری می‌کند. یعنی هر مقدار (value) با یک کلید (key) مخصوص خودش ذخیره می‌شود.

student = {
    "name": "Fatemeh",
    "age": 21,
    "major": "Computer Science"
}

اجزای دیکشنری:

"name", "age", "major" - کلیدها (keys)

"Fatemeh", 21, "Computer Science" - مقدارها (values)

قالب کلی

دیکشنری‌ها با براکت {} تعریف می‌شوند و شامل زوج کلید : مقدار هستند:

dictionary_name = {
    key1: value1,
    key2: value2,
    key3: value3
}

کلید (key):

• باید یکتا باشد (duplicate نباشد)
• نوعش باید immutable باشد، یعنی تغییرناپذیر (مثل عدد، رشته، تاپل)

مقدار (value):

• می‌تواند هر نوع داده باشد (int, float, string, list, dict و …)
• می‌تواند تکراری باشد

ویژگی‌های دیکشنری‌ها

1. ترتیب داشتن

از نسخه‌ی 3.7 پایتون به بعد، دیکشنری‌ها ترتیب درج شدن عناصرشون رو حفظ می‌کنن. یعنی اگر کلیدها رو به‌ترتیب اضافه کنی، موقع چاپ هم به همون ترتیب دیده می‌شن.

2. دسترسی با اندیس

دیکشنری مثل لیست یا تاپل با شماره (index) کار نمی‌کنه. در عوض با کلیدها (key) سر و کار داره. یعنی برای گرفتن مقدار باید بنویسی dict["key"] نه dict[0].

3. قابل تغییر بودن (Mutable)

می‌تونی مقدار یک کلید رو عوض کنی یا کلید جدید بهش اضافه کنی.

4. پذیرش مقادیر تکراری

کلیدها باید منحصربه‌فرد باشن (یعنی دو تا کلید همنام نمی‌تونی داشته باشی)، اما مقدارها می‌تونن تکراری باشن.

بررسی وجود کلید (key) در دیکشنری

برای اینکه بفهمیم یک کلید خاص داخل دیکشنری هست یا نه، از عملگر in استفاده می‌کنیم.

ساختار کلی: 
key in dictionary

اگر اون کلید داخل دیکشنری باشه، مقدار True برمی‌گرده. اگر نباشه، False برمی‌گرده.

مثال ساده:

info = {
    "name": "Fatemeh",
    "city": "Tehran",
    "age": 21
}

print("city" in info)
print("Tehran" in info)

output:
True
False

توضیح:

• "city" یک کلید هست → پس نتیجه True
• "Tehran" یک مقدار هست، نه کلید → پس False

نکته‌ی خیلی مهم:

in فقط وجود کلیدها رو بررسی می‌کنه، نه مقدارها. اگر بخوای وجود مقدار رو چک کنی باید بنویسی:

print("Tehran" in info.values())

Output:
True

نکات مهم:

• عبارت key in dict فقط کلیدها رو بررسی می‌کنه
• برای بررسی مقدارها باید از .values() استفاده کنی
• برای بررسی همزمان کلید و مقدارها می‌تونی از .items() کمک بگیری:

print(("city", "Tehran") in info.items())  # True

• اگر بخوای به‌صورت ایمن مقدار کلیدی رو بگیری، از .get() استفاده کن تا برنامه خطا نده:

print(info.get("country", "کلید پیدا نشد"))

اضافه کردن کلید و مقدار جدید به دیکشنری

اضافه کردن عضو جدید به دیکشنری تو پایتون خیلی راحته! کافیه اسم دیکشنری رو بنویسی و داخل براکت کلید جدید رو قرار بدی، بعد با = مقدارش رو مشخص کنی.

ساختار کلی:
dict_name[new_key] = new_value

مثال: برنامه‌ای بنویسید که یک دیکشنری شامل نام و سن بسازد و سپس کلید جدیدی به نام "city" با مقدار "Tehran" به انتهای دیکشنری اضافه کند و در نهایت دیکشنری را چاپ نماید.

student = {
    "name": "Fatemeh",
    "age": 21
}

student["city"] = "Tehran"
print(student)

output:
{'name': 'Fatemeh', 'age': 21, 'city': 'Tehran'}

همان‌طور که می‌بینی، کلید "city" با مقدار "Tehran" به انتهای دیکشنری اضافه شد.

نکات مهم:

• ترتیب حفظ میشه: از پایتون نسخه‌ی 3.7 به بعد، دیکشنری‌ها ترتیب درج عناصر رو نگه می‌دارن. یعنی هر کلیدی که جدید اضافه می‌کنی، در آخر دیکشنری قرار می‌گیره.
• اگر کلید از قبل وجود داشته باشه: مقدارش به‌روزرسانی (update) میشه، نه اینکه کلید جدید ساخته بشه. مثلا:

student["age"] = 22  # مقدار age تغییر می‌کند

• اضافه کردن چند عضو باهم: می‌تونی از متد update() استفاده کنی:

student.update({"major": "CS", "grade": "A"})

این متد اگر کلید جدید باشه اضافه می‌کنه و اگر موجود باشه، مقدارش رو تغییر می‌ده.

مثال: برنامه‌ای بنویسید که به‌صورت نامتناهی از کاربر نام و نمره بگیرد و آن‌ها را در یک دیکشنری ذخیره کند. وقتی کاربر کلمه‌ی "exit" را وارد کند، برنامه متوقف شود و در نهایت دیکشنری کامل چاپ شود.

students = {}

while True:
    name = input("Enter student name (or type 'exit' to quit): ")
    if name.lower() == "exit":
        break

    score = float(input("Enter the score: "))
    students[name] = score

print("\n Student list with scores:")
print(students)

output:
Enter student name (or type 'exit' to quit): Ali
Enter the score: 19
Enter student name (or type 'exit' to quit): Fatemeh
Enter the score: 20
Enter student name (or type 'exit' to quit): exit

Student list with scores:
{'Ali': 19.0, 'Fatemeh': 20.0}

نکات مهم:

• از while True برای گرفتن ورودی بی‌نهایت استفاده شده
• با if name.lower() == "exit": break حلقه متوقف میشه
• هر اسم (key) فقط یک نمره (value) داره و اگر تکرار بشه، مقدارش به‌روزرسانی میشه

متدهای دیکشنری

keys()

توضیح: تمام کلیدهای دیکشنری را برمی‌گرداند.

ساختار کلی:
dictionary.keys()

مثال: تمام کلیدهای دیکشنری student را چاپ کنید.

student = {"name": "Fatemeh", "age": 21, "city": "Tehran"}
print(student.keys())

output:
dict_keys(['name', 'age', 'city'])

نکات مهم:

• خروجی dict_keys است و می‌توان با list() به لیست تبدیل کرد
• تنها کلیدها را برمی‌گرداند

values()

توضیح: تمام مقادیر دیکشنری را برمی‌گرداند.

ساختار کلی:
dictionary.values()

مثال: تمام مقادیر دیکشنری student را چاپ کنید.

student = {"name": "Fatemeh", "age": 21, "city": "Tehran"}
print(student.values())

output:
dict_values(['Fatemeh', 21, 'Tehran'])

نکات مهم:

• خروجی dict_values است
• برای بررسی وجود مقدار می‌توان از "Tehran" in student.values() استفاده کرد

items()

توضیح: تمام زوج کلید-مقدار دیکشنری را برمی‌گرداند.

ساختار کلی:
dictionary.items()

مثال: زوج کلید و مقدار دیکشنری student را چاپ کنید.

student = {"name": "Fatemeh", "age": 21, "city": "Tehran"}
print(student.items())

output:
dict_items([('name', 'Fatemeh'), ('age', 21), ('city', 'Tehran')])

نکات مهم:

• خروجی dict_items است
• قابل پیمایش با حلقه for key, value in dictionary.items()

pop()

توضیح: کلید مشخصی را حذف و مقدار آن را برمی‌گرداند.

ساختار کلی:
dictionary.pop(key, default_value)

مثال: کلید "age" را از دیکشنری student حذف کنید و مقدارش را چاپ کنید.

student = {"name": "Fatemeh", "age": 21, "city": "Tehran"}
removed = student.pop("age")
print(removed)
print(student)

output:
21
{'name': 'Fatemeh', 'city': 'Tehran'}

نکات مهم:

• اگر کلید موجود نباشد، خطا می‌دهد، مگر مقدار پیش‌فرض بدهید
• مشابهت: با popitem() مشابهت دارد ولی pop() کلید خاص را حذف می‌کند

update()

توضیح: کلیدهای جدید اضافه یا مقادیر موجود را به‌روزرسانی می‌کند.

ساختار کلی:
dictionary.update({key1: value1, key2: value2, ...})

مثال: کلیدهای "major" و "grade" را اضافه و مقدار "age" را تغییر دهید.

student = {"name": "Fatemeh", "age": 21}
student.update({"major": "CS", "grade": "A", "age": 22})
print(student)

output:
{'name': 'Fatemeh', 'age': 22, 'major': 'CS', 'grade': 'A'}

نکات مهم:

• کلید موجود → مقدار به‌روزرسانی می‌شود
• کلید جدید → اضافه می‌شود

clear()

توضیح: همه عناصر دیکشنری را حذف می‌کند.

ساختار کلی:
dictionary.clear()

مثال: تمام محتویات دیکشنری student را حذف کنید.

student = {"name": "Fatemeh", "age": 21}
student.clear()
print(student)

output:
{}

نکات مهم:

• دیکشنری خالی می‌شود اما خود دیکشنری باقی می‌ماند
• مشابهت: با del dictionary عناصر حذف می‌شوند ولی del دیکشنری را هم پاک می‌کند

get()

توضیح: مقدار کلید مشخص را برمی‌گرداند یا مقدار پیش‌فرض اگر کلید موجود نباشد.

ساختار کلی:
dictionary.get(key, default_value)

مثال: مقدار کلید "city" را چاپ کنید، اگر وجود نداشت "Not found" چاپ شود.

student = {"name": "Fatemeh", "age": 21}
print(student.get("city", "Not found"))

output:
Not found

نکات مهم:

• امن‌تر از دسترسی مستقیم dictionary[key] است
• مشابهت: می‌توان وجود کلید را قبل از دسترسی بررسی کرد ولی get() مقدار را برمی‌گرداند

setdefault()

توضیح: کلید جدید با مقدار مشخص اضافه می‌کند؛ اگر کلید موجود باشد مقدار تغییر نمی‌کند.

ساختار کلی:
dictionary.setdefault(key, default_value)

مثال: کلید "city" را با مقدار "Tehran" اضافه کنید، اگر کلید موجود باشد تغییر نکند.

student = {"name": "Fatemeh", "age": 21}
student.setdefault("city", "Tehran")
print(student)

output:
{'name': 'Fatemeh', 'age': 21, 'city': 'Tehran'}

نکات مهم:

• تنها کلیدهای جدید اضافه می‌شوند، مقدار موجود تغییر نمی‌کند
• مشابهت و تفاوت با get():
  • هر دو می‌توانند کلید موجود را بررسی کنند
  • get() فقط مقدار برمی‌گرداند و تغییری در دیکشنری نمی‌دهد
  • setdefault() در صورت نبود کلید، کلید و مقدار را اضافه می‌کند

💡 تمرین‌ها و سوالات

# خروجی: {'name': 'Ali', 'age': 25, 'city': 'Tehran'}

# راه حل:
person = {
    "name": "Ali",
    "age": 25,
    "city": "Tehran"
}
print(person)

student = {"name": "Sara", "age": 22, "major": "Math"}
# خروجی: Sara

# راه حل:
student = {"name": "Sara", "age": 22, "major": "Math"}
print(student["name"])

book = {"title": "Old Man and Sea", "year": 1952}
# خروجی: {'title': 'Old Man and Sea', 'year': 1952, 'author': 'Hemingway'}

# راه حل:
book = {"title": "Old Man and Sea", "year": 1952}
book["author"] = "Hemingway"
print(book)

person = {"name": "Ali", "age": 25}
# خروجی: {'name': 'Ali', 'age': 26}

# راه حل:
person = {"name": "Ali", "age": 25}
person["age"] = 26
print(person)

car = {"brand": "Toyota", "model": "Camry", "year": 2020}
# خروجی: {'brand': 'Toyota', 'model': 'Camry'}

# راه حل:
car = {"brand": "Toyota", "model": "Camry", "year": 2020}
car.pop("year")
print(car)

user = {"name": "Ahmad", "age": 30, "city": "Shiraz"}
# خروجی: False

# راه حل:
user = {"name": "Ahmad", "age": 30, "city": "Shiraz"}
result = "email" in user
print(result)

product = {"name": "Laptop", "price": 1200, "stock": 5}
# خروجی: ['name', 'price', 'stock']

# راه حل:
product = {"name": "Laptop", "price": 1200, "stock": 5}
keys = list(product.keys())
print(keys)

scores = {"math": 18, "physics": 17, "chemistry": 19}
# خروجی: [18, 17, 19]

# راه حل:
scores = {"math": 18, "physics": 17, "chemistry": 19}
values = list(scores.values())
print(values)

person = {"name": "Reza", "age": 28}
# خروجی: Iran

# راه حل:
person = {"name": "Reza", "age": 28}
country = person.get("country", "Iran")
print(country)

data = {"a": 1, "b": 2, "c": 3, "d": 4}
# خروجی: 4

# راه حل:
data = {"a": 1, "b": 2, "c": 3, "d": 4}
count = len(data)
print(count)

dict1 = {"a": 1, "b": 2}
dict2 = {"c": 3, "d": 4}
# خروجی: {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

# راه حل:
dict1 = {"a": 1, "b": 2}
dict2 = {"c": 3, "d": 4}
dict1.update(dict2)
print(dict1)

temp = {"x": 10, "y": 20, "z": 30}
# خروجی: {}

# راه حل:
temp = {"x": 10, "y": 20, "z": 30}
temp.clear()
print(temp)

colors = {"red": "#FF0000", "green": "#00FF00", "blue": "#0000FF"}
# خروجی:
# red
# green
# blue

# راه حل:
colors = {"red": "#FF0000", "green": "#00FF00", "blue": "#0000FF"}
for key in colors:
    print(key)

prices = {"apple": 5, "banana": 3, "orange": 4}
# خروجی:
# 5
# 3
# 4

# راه حل:
prices = {"apple": 5, "banana": 3, "orange": 4}
for value in prices.values():
    print(value)

grades = {"Ali": 18, "Sara": 19, "Reza": 17}
# خروجی:
# Ali: 18
# Sara: 19
# Reza: 17

# راه حل:
grades = {"Ali": 18, "Sara": 19, "Reza": 17}
for key, value in grades.items():
    print(f"{key}: {value}")

scores = {"math": 18, "physics": 17, "chemistry": 19, "biology": 16}
# خروجی: 19

# راه حل:
scores = {"math": 18, "physics": 17, "chemistry": 19, "biology": 16}
max_score = max(scores.values())
print(max_score)

words = ["apple", "banana", "apple", "orange", "banana", "apple"]
# خروجی: {'apple': 3, 'banana': 2, 'orange': 1}

# راه حل:
words = ["apple", "banana", "apple", "orange", "banana", "apple"]
word_count = {}
for word in words:
    if word in word_count:
        word_count[word] += 1
    else:
        word_count[word] = 1
print(word_count)

original = {"a": 1, "b": 2, "c": 3}
# خروجی: {1: 'a', 2: 'b', 3: 'c'}

# راه حل:
original = {"a": 1, "b": 2, "c": 3}
reversed_dict = {}
for key, value in original.items():
    reversed_dict[value] = key
print(reversed_dict)

# یا با dictionary comprehension:
reversed_dict = {v: k for k, v in original.items()}
print(reversed_dict)

data = {"a": 30, "b": 70, "c": 45, "d": 80, "e": 55}
# خروجی: {'b': 70, 'd': 80, 'e': 55}

# راه حل:
data = {"a": 30, "b": 70, "c": 45, "d": 80, "e": 55}
filtered = {}
for key, value in data.items():
    if value > 50:
        filtered[key] = value
print(filtered)

# یا با dictionary comprehension:
filtered = {k: v for k, v in data.items() if v > 50}
print(filtered)

# نمونه ورودی:
# تعداد مخاطبین: 2
# نام: Ali
# شماره: 09121234567
# نام: Sara
# شماره: 09129876543

# خروجی:
# دفترچه تلفن:
# Ali: 09121234567
# Sara: 09129876543

# راه حل:
phonebook = {}
n = int(input("تعداد مخاطبین: "))

for i in range(n):
    name = input("نام: ")
    phone = input("شماره: ")
    phonebook[name] = phone

print("\nدفترچه تلفن:")
for name, phone in phonebook.items():
    print(f"{name}: {phone}")