Python字典高階用法深入分析講解

2022-10-14 14:00:53

一、 collections 中 defaultdict 的使用

1.字典的鍵對映多個值

將下面的列表轉成字典

l = [('a',2),('b',3),('a',1),('b',4),('a',3),('a',1),('b',3)]

一個字典就是一個鍵對應一個單值的對映，而上面的列表中有相同鍵。如果你想要一個鍵對映多個值，那麼就需要將這多個值放到另外的序列中，比如 list 或者 set 裡面，像下面這樣:

d = {
    'a': [1, 2, 3],
    'b': [4, 5]
}
e = {
    'a': {1, 2, 3},
    'b': {4, 5}
}

你可以很方便的使用 collections 模組中的 defaultdict 來構造這樣的字典。 defaultdict 的一個特徵是它會自動初始化每個 key 剛開始對應的值。

In [1]: l = [('a',2),('b',3),('a',1),('b',4),('a',3),('a',1),('b',3)]
In [2]: from collections import defaultdict
In [3]: d = defaultdict(list)
In [4]: for key, value in l:
   ...:     d[key].append(value)
   ...: 
In [5]: d
Out[5]: defaultdict(list, {'a': [2, 1, 3, 1], 'b': [3, 4, 3]})

當然這個預設的容器不一定是 list, 也可以是集合 set。根據自己的需求選擇用 list 還是 set 。如果你想保持元素的插入順序就應該使用列表，如果想去掉重複元素就使用集合！

2.統計字典中某個值出現的次數

來源於微信交流群裡一個朋友工作中的問題，列表中有很多字典，需要統計字典中相同的鍵對應的值的和

利用 defaultdict 設定預設值的方法 defaultdict(int)，程式碼如下:

In [6]: d = defaultdict(int)
In [7]: objs = [{'F29958SVDK6': 12}, {'F29958SVDK6': 12}, {'F29958SVDK6': 12}, {'F29958SVDK6': 12}, {'F29958SVDK6': 12}]
In [8]: for obj in objs:
   ...:     for key,value in obj.items():
   ...:         d[key] += value
   ...: 
In [9]: d
Out[9]: defaultdict(int, {'F29958SVDK6': 60})

二、collections 建立有序字典

字典dict是無序的，如果我們想要有序的dict，可以使用OrdereDict 。範例如下：

In [11]: from collections import OrderedDict
In [12]: d = OrderedDict()
In [13]: d['bar'] = 2
In [14]: d['non'] = 8
In [15]: d['sek'] = 5
In [16]: d
Out[17]: OrderedDict([('bar', 2), ('non', 8), ('sek', 5)])

OrderedDict 內部維護著一個根據鍵插入順序排序的雙向連結串列。每次當一個新的元素插入進來的時候，它會被放到連結串列的尾部。對於一個已經存在的鍵的重複賦值不會改變鍵的順序。

需要注意的是，一個 OrderedDict 的大小是一個普通字典的兩倍，因為它內部維護著另外一個連結串列。所以如果你要構建一個需要大量 OrderedDict 範例的資料結構的時候 (比如讀取 100,000 行 CSV 資料到一個 OrderedDict 列表中去)，那麼你就得仔細權衡一下是否使用 OrderedDict 帶來的好處要大過額外記憶體消耗的影響。

1.改變 key-value 的順序

OrderedDict 是有序的字典，同時也能改變其順序。比如我們想要改變有序的 OrderedDict 物件的 key-value 順序，可以使用 move_to_end(key)。還是以上面建立的有序字典為例子

In [18]: d.move_to_end("bar")
In [20]: d
Out[20]: OrderedDict([('non', 8), ('sek', 5), ('bar', 2)])

可以看到之前排在第一位的 bar被移到最後一位了。move_to_end 還接收一個關鍵字引數 last。last 預設為 True，當 last = False 的時候，表示將該鍵移動到最前面！

2.刪除 key_value

如果我們要刪除有序字典中的 key-value, 可以使用 popitem 方法， popitem(last=True) 按照先進後出的順序刪除 dict中的 key-value，popitem(last=False) 按照先進先出的規則刪除 dict 中的 key-value。

In [42]: d
Out[42]: OrderedDict([('bar', 2), ('non', 8), ('sek', 5)])
In [43]: d.popitem(last=False)
Out[43]: ('bar', 2)
In [44]: d
Out[44]: OrderedDict([('non', 8), ('sek', 5)])

三、字典排序

利用Python 內建函數 sorted 對字典的鍵或者值進行排序，首先來了解下 sorted 函數

sorted(iterable, key=None, reverse=False)

引數說明：

iterable – 可迭代物件
key – 主要是用來進行比較的元素，只有一個引數，具體的函數的引數就是取自於可迭代物件中，指定可迭代物件中的一個元素來進行排序。
reverse – 排序規則，reverse = True 降序， reverse = False 升序（預設）。

1.按照 key 進行排序

理解了 sorted 函數就好辦了，程式碼如下：

In [55]: d = {'b':3,'a':4,'c':2,'d':1}
In [57]: d.items()
Out[57]: dict_items([('b', 3), ('a', 4), ('c', 2), ('d', 1)])
In [58]: sorted(d.items(), key=lambda i:i[0])
Out[58]: [('a', 4), ('b', 3), ('c', 2), ('d', 1)]

2.按照 value 進行排序

程式碼如下：

In [59]: sorted(d.items(), key=lambda i:i[1])
Out[59]: [('d', 1), ('c', 2), ('b', 3), ('a', 4)]

注意排序後的返回值是一個list，而原字典中的名值對被轉換為了list中的元組。

四、通過某個關鍵字排序一個字典列表

假設你有一個字典列表, 如下:

rows = [ {'fname': 'Brian', 'lname': 'Jones', 'uid': 1003},
 {'fname': 'David', 'lname': 'Beazley', 'uid': 1002},
 {'fname': 'John', 'lname': 'Cleese', 'uid': 1001}, 
{'fname': 'Big', 'lname': 'Jones', 'uid': 1004} ]

你想根據某個或某幾個字典欄位來排序這個列表。

通過使用 operator 模組的 itemgetter 函數，可以非常容易的排序這樣的資料結構，程式碼如下：

In [46]: from operator import itemgetter
In [47]: rows_by_fname = sorted(rows, key=itemgetter('fname'))
In [48]: rows_by_fname
Out[48]: 
[{'fname': 'Big', 'lname': 'Jones', 'uid': 1004},
 {'fname': 'Brian', 'lname': 'Jones', 'uid': 1003},
 {'fname': 'David', 'lname': 'Beazley', 'uid': 1002},
 {'fname': 'John', 'lname': 'Cleese', 'uid': 1001}]
In [49]: rows_by_uid = sorted(rows, key=itemgetter('uid'))
In [50]: rows_by_uid
Out[50]: 
[{'fname': 'John', 'lname': 'Cleese', 'uid': 1001},
 {'fname': 'David', 'lname': 'Beazley', 'uid': 1002},
 {'fname': 'Brian', 'lname': 'Jones', 'uid': 1003},
 {'fname': 'Big', 'lname': 'Jones', 'uid': 1004}]

itemgetter() 函數也支援多個 keys，比如下面的程式碼:

In [52]: rows_by_lfname = sorted(rows, key=itemgetter('lname','fname'))
In [53]: rows_by_fname
Out[53]: 
[{'fname': 'Big', 'lname': 'Jones', 'uid': 1004},
 {'fname': 'Brian', 'lname': 'Jones', 'uid': 1003},
 {'fname': 'David', 'lname': 'Beazley', 'uid': 1002},
 {'fname': 'John', 'lname': 'Cleese', 'uid': 1001}]

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