如何刪除 Python 字典中的元素：深入解析 del、pop、popitem、clear 的用法

By 佐川 直弘 | Naohiro Sagawa (運営者)

※記事内に広告を含みます。Amazonアソシエイトとして適格販売により収入を得ています。

1. 前言

Python 是一種以簡潔易懂的語法和豐富的標準函式庫而聞名的程式語言。在各種資料型別中，字典（dict）是一種使用「鍵」與「值」配對來管理資料的強大結構，廣泛應用於各類應用場景中。在撰寫程式時，經常會遇到像是「想刪除特定項目」或「根據條件清空字典」等情況。

本文將詳細說明如何從 Python 的字典中刪除元素，內容包含以下幾個重點：

• Python 的 del 陳述式、pop() 方法、popitem() 方法、clear() 方法的使用方式
• 各種刪除方法的特性與注意事項
• 根據條件刪除字典元素的方法
• 實務上的使用建議與最佳實踐

我們將透過具體的範例程式碼來進行說明，讓初學者也能輕鬆理解。同時，也會補充一些中高階使用者實用的技巧與效能上的比較分析。

閱讀完本文後，您將更熟悉 Python 字典的操作，能更有效率地開發程式。歡迎作為學習與開發的參考。

2. Python 字典（dict）的基礎

Python 的字典（dict）是一種以「鍵」和「值」配對方式來儲存資料的結構，具有彈性高、功能強大的特性。與串列（list）或元組（tuple）等其他資料型別不同，字典可以透過鍵來快速查詢與操作值。因此，在需要表示資料之間的對應關係，或是需要頻繁查找與更新的場景中非常實用。

字典的基本結構

建立字典時，使用大括號 {}，鍵與值之間用冒號（:）分隔，元素與元素之間用逗號（,）區隔。

範例：

my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'Tokyo'}

在這個例子中，'name'、'age'、'city' 是鍵（key），分別對應到 'Alice'、25、'Tokyo' 這些值（value）。

字典的特性

1. 鍵必須唯一

• 字典中的鍵不能重複，若指定重複鍵，後面的值會覆蓋前面的。
• 範例：
  my_dict = {'a': 1, 'a': 2} print(my_dict) # {'a': 2}

1. 鍵必須是不可變的型別

• 鍵只能是不可變的型別，例如字串、整數、元組等。串列（list）或字典（dict）這類可變型別則不能作為鍵。
• 範例：
  my_dict = {[1, 2]: 'value'} # 會發生錯誤

1. Python 3.7 起字典保留插入順序

• 從 Python 3.7 開始，字典中的項目會按照加入的順序儲存與讀取。

字典的基本操作

常見的操作包含新增、更新、刪除、查詢等，以下是一些基本範例：

1. 新增元素

   my_dict['country'] = 'Japan'
   print(my_dict)  # {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'Tokyo', 'country': 'Japan'}

2. 更新元素

   my_dict['age'] = 26
   print(my_dict)  # {'name': 'Alice', 'age': 26, 'city': 'Tokyo'}

3. 查詢元素

   print(my_dict['name'])  # 'Alice'

4. 確認鍵是否存在

   if 'city' in my_dict:
       print('鍵 "city" 存在')  # 會顯示

5. 遍歷整個字典

   for key, value in my_dict.items():
       print(f'{key}: {value}')
   # 輸出:
   # name: Alice
   # age: 25
   # city: Tokyo

使用字典的好處

在以下情境中，使用字典特別有效：

• 需要透過鍵快速查找資料。
• 想要保留資料間的對應關係（例如：姓名與年齡、商品與價格）。
• 希望保持資料插入順序（Python 3.7 之後）。

3. 從 Python 字典中刪除元素的基本方法

在 Python 中，提供了多種方法可以從字典（dict）中刪除特定的元素。本節將說明最基本的兩種刪除方式：del 陳述式與 pop() 方法。

使用 del 陳述式刪除元素

使用 del 陳述式可以從字典中刪除指定鍵所對應的元素。這是一種簡單且直覺的方式，但需要注意，若刪除不存在的鍵會導致 KeyError 錯誤。

基本用法

以下範例中，我們刪除鍵 'b' 所對應的元素：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
del my_dict['b']
print(my_dict)  # {'a': 1, 'c': 3}

嘗試刪除不存在的鍵時

如果指定不存在的鍵，將會引發錯誤：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
del my_dict['c']  # KeyError: 'c'

安全的刪除方式

在刪除前先確認鍵是否存在，可以避免錯誤：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
if 'c' in my_dict:
    del my_dict['c']
else:
    print('鍵 "c" 不存在')

使用 pop() 方法刪除元素

pop() 方法除了能刪除指定鍵所對應的元素外，還會傳回該元素的值。這在需要保留被刪除資料的情境下特別有用。

基本用法

以下範例中，我們刪除鍵 'b' 並取得對應的值：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
value = my_dict.pop('b')
print(value)     # 2
print(my_dict)   # {'a': 1, 'c': 3}

透過預設值避免錯誤

若鍵不存在，可指定預設值來避免錯誤發生：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
value = my_dict.pop('c', '預設值')
print(value)  # '預設值'

實用範例：刪除並使用刪除的值

以下範例展示如何刪除後將該值應用在其他邏輯中：

inventory = {'apple': 10, 'banana': 5}
sold_item = inventory.pop('banana', 0)
print(f'售出數量: {sold_item}')  # 售出數量: 5
print(inventory)  # {'apple': 10}

del 與 pop() 的比較與使用時機

4. Python 字典的特殊刪除方式

除了基本的刪除方法外，Python 還提供了兩個用於刪除字典元素的特殊方法：popitem() 和 clear()。本節將詳細介紹這兩種方法的使用方式與適用場景。

使用 popitem() 刪除最後新增的項目

popitem() 方法會刪除字典中最後新增的項目（LIFO：後進先出），並以元組形式傳回被刪除的鍵與值。在 Python 3.7 以後，字典會保留插入順序，因此這個功能特別有用。

基本用法

以下範例會刪除最後新增的項目：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
item = my_dict.popitem()
print(item)     # ('c', 3)
print(my_dict)  # {'a': 1, 'b': 2}

當字典為空時的操作

若對空字典使用 popitem()，會引發 KeyError：

my_dict = {}
my_dict.popitem()  # KeyError: 'popitem(): dictionary is empty'

避免錯誤的方式

建議在操作前先確認字典是否為空，以防止錯誤：

my_dict = {}
if my_dict:
    item = my_dict.popitem()
    print(item)
else:
    print('字典為空')

主要用途

popitem() 方法適用於以下場景：

• 除錯時想逐一查看並移除最新加入的項目
• 需要逐項處理字典內容並最終清空字典時

使用 clear() 方法完全清空字典

clear() 方法會刪除字典中所有項目，使其成為空字典。這種方式不會刪除字典物件本身，而是保留原始變數，只將其內容清空。

基本用法

以下範例將清除字典內所有項目：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
my_dict.clear()
print(my_dict)  # {}

使用時的注意事項

clear() 並不會刪除整個字典變數，因此變數本身仍然存在，只是內容為空：

my_dict = {'a': 1}
my_dict.clear()
print(my_dict is not None)  # True

主要用途

clear() 方法適合以下使用情境：

• 當需重置用於暫存資料的字典時
• 想保留原變數並重複使用相同的字典物件時

popitem() 與 clear() 的比較

5. 根據條件刪除字典中的元素

在 Python 中，如果你想根據特定條件刪除字典內的元素，通常會使用「字典推導式（dict comprehension）」來實作。這種方式可以根據條件篩選出需要保留的元素，建立一個新的字典，讓操作更有效率且具彈性。

字典推導式的基本語法

類似於串列推導式，字典推導式可以用簡潔的語法進行篩選或轉換：

new_dict = {k: v for k, v in old_dict.items() if 條件}

• k：原字典的鍵
• v：原字典的值
• 條件：篩選條件（只保留符合條件的元素）

根據條件刪除元素的實用範例

1. 刪除值小於 0 的元素

以下範例將移除所有值小於 0 的項目：

my_dict = {'a': 1, 'b': -2, 'c': 3, 'd': -4}
new_dict = {k: v for k, v in my_dict.items() if v >= 0}
print(new_dict)  # {'a': 1, 'c': 3}

2. 只保留鍵長度為 2 個字元以上的元素

這個範例會只保留鍵長度大於等於 2 的元素：

my_dict = {'a': 1, 'ab': 2, 'abc': 3}
new_dict = {k: v for k, v in my_dict.items() if len(k) >= 2}
print(new_dict)  # {'ab': 2, 'abc': 3}

3. 同時使用多個條件

範例：只保留鍵以 “a” 開頭，且值大於等於 0 的元素：

my_dict = {'apple': 1, 'banana': -1, 'cherry': 3, 'apricot': 5}
new_dict = {k: v for k, v in my_dict.items() if k.startswith('a') and v >= 0}
print(new_dict)  # {'apple': 1, 'apricot': 5}

如果你想修改原本的字典

使用字典推導式時，會產生新的字典，而不會改變原來的資料。如果你想要修改原字典，可以用新的結果覆蓋它：

my_dict = {'a': 1, 'b': -2, 'c': 3}
my_dict = {k: v for k, v in my_dict.items() if v >= 0}
print(my_dict)  # {'a': 1, 'c': 3}

使用字典推導式的優點

1. 簡潔易懂

• 可以用一行程式碼完成條件篩選，讓程式更清晰。

1. 保留原始字典

• 不會直接改變原字典，較為安全。

1. 彈性高

• 可處理簡單或複雜的條件，方便客製化。

注意事項與最佳實踐

1. 大型字典的效能

• 字典推導式通常效能良好，但條件過多或複雜可能影響執行效率。

1. 條件式的可讀性

• 若條件過於複雜，建議寫成函式來提升可讀性。

def is_valid(key, value):
    return value >= 0 and key.startswith('a')

my_dict = {'apple': 1, 'banana': -1, 'cherry': 3, 'apricot': 5}
new_dict = {k: v for k, v in my_dict.items() if is_valid(k, v)}
print(new_dict)  # {'apple': 1, 'apricot': 5}

6. 各種刪除方法的比較與選擇方式

前面介紹的各種 Python 字典（dict）刪除方法，各自有不同的特性與適用場景。本節將透過表格進行比較，幫助你根據實際情況選擇最合適的刪除方式。

刪除方法比較表

各種刪除方式的特點與使用時機

1. del 陳述式

• 特點： 最簡單直接的刪除方式，只刪除指定鍵對應的項目，不提供額外功能。
• 適用情況： 僅需刪除特定元素，且不需保留其值。
• 注意事項： 若鍵不存在會發生錯誤，建議先進行存在性檢查。

2. pop() 方法

• 特點： 刪除指定鍵並取得其對應值，適合需要後續使用該值的情境。
• 適用情況： 如庫存、點數處理等場景，刪除後仍需利用值。
• 注意事項： 可設定預設值來避免 KeyError。

3. popitem() 方法

• 特點： 以後進先出（LIFO）方式刪除，並傳回被刪除的項目。
• 適用情況： 需要逐項處理並清空字典的場景。
• 注意事項： 使用前應確認字典非空，否則會出錯。

4. clear() 方法

• 特點： 將整個字典內容清空，但保留字典物件本身。
• 適用情況： 暫存資料結構需重置時。
• 注意事項： 不會刪除變數本身，只清除其內容。

5. 字典推導式

• 特點： 可根據條件建立新的字典，不會更動原資料。
• 適用情況： 需根據條件過濾多個元素，並建立新的結果。
• 注意事項： 條件複雜時建議寫成函式以提高可讀性。

選擇刪除方式的建議

根據不同情境，可參考以下建議選擇合適的方法：

1. 刪除特定鍵的元素：

• 推薦方法： 使用 del 或 pop()
• 說明： 若不需使用被刪除的值可選 del，否則選 pop()

1. 刪除最後新增的元素：

• 推薦方法： 使用 popitem()
• 說明： 適合需要按加入順序處理的情境

1. 完全清空字典：

• 推薦方法： 使用 clear()
• 說明： 用於初始化或重置字典資料

1. 根據條件刪除多個元素：

• 推薦方法： 使用字典推導式
• 說明： 可一次過濾多筆資料，效率高、彈性強

7. 注意事項與最佳實踐

在操作 Python 字典時，選擇適合的刪除方法固然重要，但實作時也需注意避免常見錯誤，並採用良好寫法。本節將說明常見的注意事項與推薦的實踐方式，幫助你更安全、有效率地操作字典。

注意事項

1. 指定不存在的鍵時可能出錯

• 使用 del 或 pop() 時，如果指定的鍵不存在，會產生 KeyError。
• 範例：

  my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
  del my_dict['c']  # KeyError: 'c'

解決方式

• 方法1： 先檢查鍵是否存在

  my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
  if 'c' in my_dict:
      del my_dict['c']
  else:
      print('鍵 "c" 不存在')

• 方法2： 使用 pop() 並提供預設值

  my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
  value = my_dict.pop('c', '預設值')
  print(value)  # 預設值

2. 對空字典使用 popitem() 會出錯

• 如果在空字典上使用 popitem()，會引發 KeyError。
• 範例：

  my_dict = {}
  my_dict.popitem()  # KeyError: 'popitem(): dictionary is empty'

解決方式

• 建議： 先檢查字典是否為空再操作

  my_dict = {}
  if my_dict:
      item = my_dict.popitem()
      print(item)
  else:
      print('字典為空')

3. 在迴圈中直接修改字典

• 如果在迴圈中同時遍歷與刪除字典元素，可能會造成錯誤或不可預期的行為。
• 範例：

  my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
  for key in my_dict:
      del my_dict[key]  # RuntimeError: dictionary changed size during iteration

解決方式

• 建議： 先建立要刪除的鍵的列表，再逐一刪除

  my_dict = {'a': 1, 'b': -2, 'c': 3}
  keys_to_delete = [key for key in my_dict if my_dict[key] < 0]
  for key in keys_to_delete:
      del my_dict[key]
  print(my_dict)  # {'a': 1, 'c': 3}

最佳實踐

1. 根據目的選擇刪除方法

• 若僅需刪除元素，可用 del
• 需同時取得刪除值時，用 pop()
• 需根據條件篩選，可用字典推導式

2. 操作大型字典時考慮效能

• 字典推導式雖效率高，但在處理大量資料時，條件過於複雜仍可能影響效能。可先建立刪除鍵列表再處理。

3. 加入錯誤處理

• 使用 try-except 可避免錯誤導致程式終止。
• 範例：

  try:
      del my_dict['c']
  except KeyError:
      print('指定的鍵不存在')

4. 使用註解與函式提升可讀性

• 如果刪除邏輯較複雜，建議使用函式並加上註解，提升維護性。
• 範例：

  def delete_negative_values(input_dict):
      """刪除值為負數的元素"""
      return {k: v for k, v in input_dict.items() if v >= 0}

  my_dict = {'a': 1, 'b': -2, 'c': 3}
  my_dict = delete_negative_values(my_dict)
  print(my_dict)  # {'a': 1, 'c': 3}

結語

掌握這些注意事項與實踐方法，可以更安全與有效地處理 Python 字典的刪除操作。適當的錯誤處理與清晰的程式結構將大幅提升程式的穩定性與可讀性。

8. 常見問答（FAQ）

本節整理了 Python 字典操作中，特別是「刪除元素」相關的常見問題與解答。透過這些內容，幫助初學者解決常見疑問，更安心地進行字典操作。

Q1: 如果刪除不存在的鍵，會發生什麼？

使用 del 或 pop() 方法刪除不存在的鍵，會引發 KeyError。這是因為系統找不到你要刪除的鍵所導致的錯誤。

解決方式

• 使用 del： 建議先判斷鍵是否存在

  my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
  if 'c' in my_dict:
      del my_dict['c']
  else:
      print('鍵 "c" 不存在')

• 使用 pop()： 可指定預設值來避免錯誤

  my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
  value = my_dict.pop('c', '預設值')
  print(value)  # 預設值

Q2: 使用 popitem() 時有什麼要注意？

popitem() 用來刪除並傳回最後加入的項目，但若字典為空，就會拋出 KeyError。

解決方式

• 先確認字典是否為空

  my_dict = {}
  if my_dict:
      item = my_dict.popitem()
      print(item)
  else:
      print('字典為空')

Q3: 使用 clear() 後，字典會被刪除嗎？

clear() 會清空字典內容，但不會刪除字典變數本身。

範例：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
my_dict.clear()
print(my_dict)  # {}

如果你想連字典變數本身也刪除，可使用 del：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
del my_dict
# print(my_dict)  # NameError: name 'my_dict' is not defined

Q4: 要同時刪除多個元素，該怎麼做？

你可以使用字典推導式根據條件建立新的字典，達到批次刪除的效果。

範例：刪除值為負數的項目

my_dict = {'a': 1, 'b': -2, 'c': 3}
my_dict = {k: v for k, v in my_dict.items() if v >= 0}
print(my_dict)  # {'a': 1, 'c': 3}

Q5: 應該使用 del 還是 pop()？

依據是否需要使用刪除後的值來判斷：

• del： 只需刪除，不需取得值時使用
• pop()： 刪除後還需要使用該值時使用

範例：

• del：

  my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
  del my_dict['b']
  print(my_dict)  # {'a': 1}

• pop()：

  my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
  value = my_dict.pop('b')
  print(value)    # 2
  print(my_dict)  # {'a': 1}

Q6: 可以在 for 迴圈中刪除字典元素嗎？

不建議。因為在迴圈中刪除元素會改變字典大小，可能導致錯誤。

安全做法：

先建立要刪除的鍵的清單，然後再刪除：

my_dict = {'a': 1, 'b': -2, 'c': 3}
keys_to_delete = [k for k, v in my_dict.items() if v < 0]
for key in keys_to_delete:
    del my_dict[key]
print(my_dict)  # {'a': 1, 'c': 3}

Q7: 如何徹底刪除整個字典？

使用 del 陳述式：

my_dict = {'a': 1, 'b': 2}
del my_dict
# print(my_dict)  # NameError: name 'my_dict' is not defined

希望這些問答能幫助你解決常見的疑問，讓你在使用 Python 操作字典時更有信心、更有效率。

9. 總結

本篇文章介紹了多種 Python 字典（dict）中刪除元素的方法，並說明了各方法的特性與選用時機。以下整理重點內容：

重點整理

1. 基本刪除方法：

• del：適合簡單刪除，不需要取得刪除值時使用。
• pop()：可以刪除並回傳值，適用於需要使用刪除值的情境。

1. 特殊刪除方法：

• popitem()：刪除最後加入的元素，回傳鍵與值，適合 LIFO 處理。
• clear()：清空整個字典，但保留字典變數本身。

1. 條件刪除：

• 使用字典推導式可根據條件保留特定元素，建立新字典。

1. 注意事項：

• 操作前先確認鍵是否存在，避免 KeyError
• 避免在迴圈中直接修改字典內容

1. 最佳實踐：

• 根據目的靈活選擇刪除方法
• 條件複雜時建議寫成函式
• 加入錯誤處理讓程式更穩定

該選哪種刪除方式？

• 單純刪除： del
• 刪除後還要用到值： pop()
• 清空整個字典： clear()
• 刪除最後加入的元素： popitem()
• 根據條件篩選刪除： 字典推導式

下一步學習方向

熟悉字典的刪除方法後，你可以接著挑戰以下主題：

• 更新字典： 合併兩個字典、新增新鍵值對
• 操作其他資料型別： 如 list、set 等的刪除與修改方式
• 進階字典操作： 巢狀字典（nested dict）、字典排序等

希望這篇文章能幫助你更深入理解 Python 字典的操作，寫出更實用、更穩定的程式！

也歡迎閱讀我們更多 Python 教學文章！