Python 資料結構 – 字典（dict）

主題：合併字典（| 運算子、update）

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簡介

在日常開發中，我們常會把資料切分成多個 字典 再分別處理，最後需要把它們重新組合成一個完整的結構。
字典的合併不僅是把鍵值對「黏」在一起，更牽涉到衝突鍵的處理、原始資料的保留與可讀性等議題。

Python 3.9 之後引入了 |（或稱「合併運算子」），讓合併行為變得直觀且不會改變原本的字典；而在較早的版本仍可使用 dict.update() 完成相同任務。
掌握這兩種寫法，能讓程式碼更簡潔、錯誤更少，也更符合「資料不可變」的設計原則。

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核心概念

1. | 合併運算子（Python 3.9+）

左側字典	右側字典	結果
{'a': 1, 'b': 2}	{'b': 3, 'c': 4}	{'a': 1, 'b': 3, 'c': 4}

• 左側字典 的鍵值會先被放入結果，之後 右側字典 若有相同鍵，會 覆寫 左側的值。
• 原始兩個字典 皆不會被改變（淺拷貝的行為），因此可安全在函式中使用而不必擔心副作用。

範例 1：基本合併

dict_a = {"name": "Alice", "age": 25}
dict_b = {"age": 26, "city": "Taipei"}

merged = dict_a | dict_b
print(merged)   # {'name': 'Alice', 'age': 26, 'city': 'Taipei'}

註解：age 在右側字典出現，覆寫左側的 25，形成 26。

範例 2：多個字典一次合併（利用展開運算子）

dict_c = {"country": "TW", "zip": "100"}
merged_all = dict_a | dict_b | dict_c
print(merged_all)
# {'name': 'Alice', 'age': 26, 'city': 'Taipei', 'country': 'TW', 'zip': '100'}

註解：| 可鏈式使用，順序仍決定衝突鍵的最終值。

範例 3：在函式內返回新字典

def combine(*dicts):
    result = {}
    for d in dicts:
        result = result | d   # 每次產生新 dict，保持不變性
    return result

print(combine(dict_a, dict_b, dict_c))

註解：此寫法保證傳入的每個字典不會被改寫，適合純函式式編程。

2. dict.update()（所有 Python 版本）

update() 會 直接修改 呼叫它的字典，將參數字典的鍵值寫入（衝突時覆寫）。

範例 4：使用 update 合併

dict_a = {"name": "Bob", "hobby": "reading"}
dict_b = {"hobby": "cycling", "city": "Kaohsiung"}

dict_a.update(dict_b)   # dict_a 被改寫
print(dict_a)
# {'name': 'Bob', 'hobby': 'cycling', 'city': 'Kaohsiung'}

註解：dict_a 本身被改變，若需要保留原始資料，必須先 copy()。

範例 5：避免副作用的安全寫法

import copy

dict_a = {"x": 1, "y": 2}
dict_b = {"y": 3, "z": 4}

merged = copy.deepcopy(dict_a)   # 先深拷貝
merged.update(dict_b)
print(merged)      # {'x': 1, 'y': 3, 'z': 4}
print(dict_a)      # {'x': 1, 'y': 2}  # 原始未被改動

註解：若字典內部還有可變物件（如 list、dict），使用 deepcopy 才能完整避免副作用。

3. 合併時的衝突策略

方法	衝突時的預設行為	可自訂策略
`	`	右側字典覆寫左側
update	參數字典覆寫原字典	同上，可在 update 前先做預處理

若想保留 兩個值（例如把衝突鍵的值變成列表），可以先使用 collections.defaultdict(list) 或自行迭代。

範例 6：保留衝突鍵的所有值

from collections import defaultdict

def merge_keep_all(*dicts):
    result = defaultdict(list)
    for d in dicts:
        for k, v in d.items():
            result[k].append(v)
    return dict(result)

a = {"id": 1, "tag": "python"}
b = {"id": 2, "tag": "coding"}

print(merge_keep_all(a, b))
# {'id': [1, 2], 'tag': ['python', 'coding']}

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常見陷阱與最佳實踐

1. 版本相容性
   • | 只能在 Python 3.9+ 使用；在較舊環境請改用 update 或 dict(**d1, **d2)。
2. 不小心改變原始字典
   • update 直接改寫，若程式中仍需使用原始資料，應先 copy()。
3. 深層結構的合併
   • 只合併表層鍵值，內部的可變物件（list、dict）仍是同一個參考。
   • 需要 深拷貝（copy.deepcopy）或自行遞迴合併。
4. 鍵衝突的意圖不明
   • 合併前應檢查 set(dict_a) & set(dict_b)，確認哪些鍵會被覆寫。
5. 效能考量
   • 多次使用 | 會產生多個臨時字典，若合併大量字典，使用 update（一次性）會較快。

最佳實踐

• 若 不需要保留原始字典，且要合併大量資料，使用 dict_a.update(dict_b) 會較省記憶體。
• 若 追求不可變性，或在函式式程式設計中避免副作用，使用 | 或 copy().update()。
• 合併前先 列印或 log 衝突鍵，確保覆寫行為符合預期。

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實際應用場景

場景	為什麼需要合併字典	建議寫法
API 回傳分段	後端分批回傳 JSON，前端需要一次性組合成完整資料	`full = part1
設定檔層疊	預設設定 + 使用者自訂設定 → 使用者設定覆寫預設	config = default_cfg.copy(); config.update(user_cfg)
資料清理	多個來源的資料欄位需要統一到同一個字典	使用 merge_keep_all 以保留所有來源的值，再後續去重
快取合併	多個快取層（memory、disk）各自保存部份資料	`combined = memory_cache
測試資料生成	測試時常會有基礎資料 + 個別測試案例的差異	`base = {...}; case = {...}; test_input = base

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總結

合併字典是 Python 程式設計 中常見且實用的技巧。

• | 運算子：語法簡潔、保持原始字典不變，適合 Python 3.9 以上的現代程式碼。
• dict.update()：兼容所有版本，但會直接修改目標字典，使用時要注意副作用。

在實務開發時，先確認 Python 版本、資料是否需要保留原始狀態，再選擇最合適的合併方式；同時留意衝突鍵、深層結構與效能，才能寫出 可讀、可靠且易於維護 的程式。

祝你在 Python 的字典操作上玩得更順手，也能把資料結構的力量發揮到最大！