Python辞書（dict）への要素追加を完全解説｜基本から実務応用まで

# キーワード引数を使う方法
person = dict(name='Carol', age=28)

# タプルのリストから作成
pairs = [('name', 'Dave'), ('age', 32)]
person = dict(pairs)

# zipを使ってキーと値を組み合わせる（実務でよく使う）
keys = ['name', 'age', 'city']
values = ['Eve', 27, 'Osaka']
person = dict(zip(keys, values))

# 0〜4の数をキー、その2乗を値とする辞書
squares = {x: x**2 for x in range(5)}
# {0: 0, 1: 1, 2: 4, 3: 9, 4: 16}

# 条件付きでフィルタリング
even_squares = {x: x**2 for x in range(10) if x % 2 == 0}
# {0: 0, 2: 4, 4: 16, 6: 36, 8: 64}

# 文字列を大文字に変換する辞書
words = ['apple', 'banana', 'cherry']
upper_dict = {w: w.upper() for w in words}

# キーの存在確認を挟んでから追加する安全な書き方
if 'department' not in employee:
    employee['department'] = 'Engineering'

employee = {'name': 'Alice', 'age': 30}

# キーが存在しない → 追加される
result = employee.setdefault('department', 'General')
print(result)      # 'General'
print(employee)    # {'name': 'Alice', 'age': 30, 'department': 'General'}

# キーが既に存在する → 上書きされない（既存の値を返す）
result = employee.setdefault('department', 'Engineering')
print(result)      # 'General'（既存の値がそのまま返る）
print(employee)    # {'name': 'Alice', 'age': 30, 'department': 'General'}（変化なし）

# リストをネストした辞書の初期化（よくあるパターン）
data = {}
words = ['apple', 'banana', 'apple', 'cherry', 'banana', 'apple']

for word in words:
    data.setdefault(word, []).append(1)

print(data)
# {'apple': [1, 1, 1], 'banana': [1, 1], 'cherry': [1]}

base = {'name': 'Alice', 'age': 30}
extra = {'department': 'Engineering', 'location': 'Tokyo'}

# 2つの辞書をマージして新しい辞書を作成（元の辞書は変化しない）
merged = {**base, **extra}
print(merged)
# {'name': 'Alice', 'age': 30, 'department': 'Engineering', 'location': 'Tokyo'}

# 既存のキーを上書きしながらマージする
overridden = {**base, 'age': 31, **extra}
print(overridden)
# {'name': 'Alice', 'age': 31, 'department': 'Engineering', 'location': 'Tokyo'}

# Python 3.9以降
d1 = {'a': 1, 'b': 2}
d2 = {'b': 3, 'c': 4}

# | 演算子：新しい辞書を返す（非破壊的）
merged = d1 | d2
print(merged)  # {'a': 1, 'b': 3, 'c': 4}

# |= 演算子：インプレースで更新（破壊的）
d1 |= d2
print(d1)  # {'a': 1, 'b': 3, 'c': 4}

employee = {'name': 'Alice', 'age': 30, 'department': 'Engineering'}

# 値を直接更新
employee['age'] = 31
employee['department'] = 'Product'
print(employee)
# {'name': 'Alice', 'age': 31, 'department': 'Product'}

scores = {'Alice': 85, 'Bob': 72}

# スコアに加点する
scores['Alice'] += 10
print(scores)  # {'Alice': 95, 'Bob': 72}

# キーが存在しない場合に備えてget()を使う
name = 'Carol'
scores[name] = scores.get(name, 0) + 5
print(scores)  # {'Alice': 95, 'Bob': 72, 'Carol': 5}

employee = {'name': 'Alice', 'age': 30, 'dept': 'Engineering'}

# pop()で古いキーを削除しながら値を取得 → 新しいキーに代入
employee['department'] = employee.pop('dept')
print(employee)
# {'name': 'Alice', 'age': 30, 'department': 'Engineering'}

rename_map = {'dept': 'department', 'loc': 'location'}
for old_key, new_key in rename_map.items():
    if old_key in employee:
        employee[new_key] = employee.pop(old_key)

from collections import defaultdict

# デフォルト値の型を指定（ここではlist）
word_positions = defaultdict(list)

text = 'apple banana apple cherry banana apple'
for i, word in enumerate(text.split()):
    word_positions[word].append(i)

print(dict(word_positions))
# {'apple': [0, 2, 5], 'banana': [1, 4], 'cherry': [3]}

from collections import Counter

words = ['apple', 'banana', 'apple', 'cherry', 'banana', 'apple']
counter = Counter(words)
print(counter)
# Counter({'apple': 3, 'banana': 2, 'cherry': 1})

# 追加カウントも簡単
counter.update(['banana', 'date'])
print(counter)
# Counter({'apple': 3, 'banana': 3, 'cherry': 1, 'date': 1})

employees = {
    'Alice': {'age': 30, 'dept': 'Engineering'},
    'Bob': {'age': 25, 'dept': 'Sales'},
    'Carol': {'age': 35, 'dept': 'Engineering'},
}

# Engineeringの社員だけを抽出
engineers = {name: info for name, info in employees.items()
             if info['dept'] == 'Engineering'}
print(engineers)
# {'Alice': {...}, 'Carol': {...}}

# NG例：同じキーを誤って再定義してしまう
config = {'timeout': 30, 'retry': 3}
config['timeout'] = 60  # 意図的ならOKだが、気づかず上書きすると危険

# OK例：上書きを防ぎたいならsetdefault()を使う
config.setdefault('timeout', 90)  # すでに存在するので変更されない

original = {'name': 'Alice', 'scores': [90, 85, 88]}

# NG：代入は参照コピー（同じオブジェクトを指す）
ref = original
ref['name'] = 'Bob'
print(original['name'])  # 'Bob'（元の辞書も変わってしまう）

# OK：浅いコピー（shallow copy）
shallow = original.copy()
shallow['name'] = 'Carol'
print(original['name'])  # 'Bob'（変わらない）

# ただし浅いコピーではネストされたオブジェクトは共有される
shallow['scores'].append(95)
print(original['scores'])  # [90, 85, 88, 95]（元も変わる）

# 完全に独立したコピーが必要なら deepcopy
import copy
deep = copy.deepcopy(original)
deep['scores'].append(100)
print(original['scores'])  # [90, 85, 88, 95]（変わらない）

d = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

# NG：ループ中に辞書を変更する
for key in d:
    if d[key] > 1:
        d['new_key'] = 99  # RuntimeError: dictionary changed size during iteration

# OK：コピーに対してループを回す
for key in list(d.keys()):
    if d[key] > 1:
        d['new_key'] = 99  # 安全

# NG例：名前の最初の1文字をキーにする（重複が発生しうる）
names = ['Alice', 'Amanda', 'Bob']
initial_dict = {name[0]: name for name in names}
print(initial_dict)
# {'A': 'Amanda', 'B': 'Bob'}  ← 'Alice'が上書きされている

# OK：重複を意識した設計に変える
from collections import defaultdict
initial_dict = defaultdict(list)
for name in names:
    initial_dict[name[0]].append(name)
print(dict(initial_dict))
# {'A': ['Alice', 'Amanda'], 'B': ['Bob']}