Overview
辞書（Map / Dictionary / HashMap） は キーと値のペア を持つデータ構造。
1.Pythonの辞書の基本
2.辞書の応用
3.典型問題を解いてみる
1. Pythonの辞書の基本
Python ではdictを使うと キーと値のペア を簡単に管理できる。
データの管理、検索、カウント、グループ化などに広く使われ、競技プログラミングでは 頻度カウント・素早いデータ検索・グループ管理 に必須。
| 操作名 | 説明 | Python の辞書操作 |
|---|---|---|
| 追加・更新 | キーに値を設定 | dict[key] = value |
| 取得（get） | キーの値を取得（キーがない場合も対応） | dict.get(key, default) |
| 削除（pop / del） | キーを削除 |
dict.pop(key) / del dict[key]
|
| キーの存在確認（in） | キーが辞書に存在するか | key in dict |
| キー一覧（keys） | すべてのキーを取得 | dict.keys() |
| 値一覧（values） | すべての値を取得 | dict.values() |
| キーと値一覧（items） | キーと値のペアを取得 | dict.items() |
＜基本実装＞
# 辞書の作成と基本操作
data = {"apple": 3, "banana": 5, "cherry": 2}
data["banana"] = 7 # 値を更新
data["grape"] = 4 # 新しいキーを追加
print(data.get("orange", 0)) # 存在しないキーの取得（デフォルト値）
del data["apple"] # キーを削除
print("banana" in data) # キーの存在確認
print(list(data.keys())) # キー一覧
print(list(data.values())) # 値一覧
print(list(data.items())) # キーと値のペア一覧
2. 辞書の応用
(1) 頻度カウント
リスト内の要素が 何回出現したかをカウント する。
from collections import Counter
arr = ["apple", "banana", "apple", "cherry", "banana", "banana"]
counter = Counter(arr)
print(counter) # Counter({'banana': 3, 'apple': 2, 'cherry': 1})
print(counter["banana"]) # 3
ポイント:
・Counter を使うと頻度カウントが簡単
・dictでもカウント可能
freq = {}
for item in arr:
freq[item] = freq.get(item, 0) + 1
(2) 2つのリストを辞書に変換
keys = ["apple", "banana", "cherry"]
values = [3, 5, 2]
fruit_dict = dict(zip(keys, values))
print(fruit_dict) # {'apple': 3, 'banana': 5, 'cherry': 2}
ポイント:
・zip() を使うとキーと値のペアを簡単に作れる
(3) グループ化
リスト内のデータを特定のキーでグループ化する。
data = [("apple", 3), ("banana", 5), ("apple", 7), ("banana", 2)]
grouped = {}
for key, value in data:
if key not in grouped:
grouped[key] = []
grouped[key].append(value)
print(grouped) # {'apple': [3, 7], 'banana': [5, 2]}
ポイント:
辞書を使うとカテゴリごとにデータを整理できる
(4) defaultdict を使う
from collections import defaultdict
data = [("apple", 3), ("banana", 5), ("apple", 7)]
grouped = defaultdict(list)
for key, value in data:
grouped[key].append(value)
print(grouped) # {'apple': [3, 7], 'banana': [5]}
ポイント:
・キーが存在しないときのデフォルト値を設定できる
3. 典型問題を解いてみる
例題1. 頻度カウント
問題: N 個の単語が与えられる。それぞれの単語が何回登場したかを出力せよ。
回答
from collections import Counter
N = int(input())
words = [input() for _ in range(N)]
counter = Counter(words)
for word, count in counter.items():
print(word, count)
例題2. 2つのリストを辞書に変換
問題: N 個のキーと値のペアが与えられる。辞書を作成し、指定されたキーの値を出力せよ。
回答
N = int(input())
mapping = {}
for _ in range(N):
key, value = input().split()
mapping[key] = value
Q = int(input())
for _ in range(Q):
query = input()
print(mapping.get(query, "Not Found"))
例題3. グループ化
問題: N 個のデータが与えられる。それぞれのカテゴリごとにデータをグループ化して出力せよ。
回答
N = int(input())
grouped = {}
for _ in range(N):
category, value = input().split()
if category not in grouped:
grouped[category] = []
grouped[category].append(value)
for category, values in grouped.items():
print(category, *values)
例題4. 辞書を使った最頻値の検索
問題: N 個の数値が与えられる。最も頻繁に出現する数値を出力せよ。
回答
from collections import Counter
N = int(input())
numbers = list(map(int, input().split()))
counter = Counter(numbers)
most_common = counter.most_common(1)[0][0] # 最頻値
print(most_common)
例題5. 文字列のカウント
問題: 文字列 S が与えられる。各文字の出現回数を出力せよ。
回答
from collections import Counter
S = input()
counter = Counter(S)
for char, count in sorted(counter.items()):
print(char, count)