Документация по Python

Словари (dict, dictionary) в Python

Словари (dict, dictionary) в Python
В: Документация по Python

Введение

Словарь — это пример хранилища значений ключей, также известного как Mapping в Python. Он позволяет хранить и извлекать элементы, ссылаясь на ключ. Так как словари ссылаются по ключу, в них быстро работает поиск, поскольку они в основном используются для ссылки на элементы по ключу и они не сортируются.

Доступ к значениям словаря

dictionary = {"Hello": 1234, "World": 5678}
print(dictionary["Hello"])

Приведённый выше код выведет 1234.

Строка "Hello" в этом примере называется ключом. Он используется для поиска значения в словаре, помещая ключ в квадратные скобки.

Число 1234 видно после соответствующего двоеточия в словаре. Это значение, на которое ведёт "Hello" в словаре.

Поиск значения, с несуществующим  ключом, вызовет исключение KeyError, остановив выполнение. Если мы хотим получить доступ к значению, без риска получить KeyError, мы можем использовать метод dictionary.get. По умолчанию, если ключ не существует, метод вернет None. Мы можем передать ему второе значение, чтобы вернуть вместо None в случае неудачного поиска.

w = dictionary.get("whatever")

x = dictionary.get("whatever", "nuh-uh")

В этом примере w получит значение None, а x получит значение "nuh-uh".

Конструктор dict()

Конструктор dict() можно использовать для создания словарей из именованных аргументов или из одной итерируемой пары ключ-значение или из одного словаря и именованного аргумента.

dict(a=1, b=2, c=3)			# {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
dict([('d', 4), ('e', 5), ('f', 6)])	# {'d': 4, 'e': 5, 'f': 6}
dict([('a', 1)], b=2, c=3)		# {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
dict({'a' : 1, 'b' : 2}, c=3)		# {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

Как избегать исключений KeyError

Распространённая ошибка при использовании словарей — доступ к несуществующему ключу. Это обычно приводит к исключению KeyError:

mydict = {}
mydict['not there']

# Traceback (most recent call last):
#   File "<stdin>", line 1, in <module>
# KeyError: 'not there'

Один из способов избежать KeyError — использовать метод dict.get, который позволяет вам указать значение по умолчанию, которое будет возвращать в случае отсутствия ключа.

value = mydict.get(key, default_value)

Возвращает mydict[key], если он существует, но в противном случае возвращает default_value. Обратите внимание, что это не добавляет key к mydict. Поэтому, если вы хотите сохранить эту пару ключ-значение, вы должны использовать mydict.setdefault(key, default_value), который хранит пару ключ-значение.

mydict = {}
print(mydict)
# {}
print(mydict.get("foo", "bar"))
# bar
print(mydict)
# {}
print(mydict.setdefault("foo", "bar"))
# bar
print(mydict)
# {'foo': 'bar'}

Другой способ избавиться от ошибки — перехватить исключение

try:  value = mydict[key]except KeyError:  value = default_value

Вы также можете проверить, есть ли ключ словаре:

if key in mydict:  value = mydict[key]else:  value = default_value

Обратите внимание, что в многопоточных средах ключ может быть удален из словаря после проверки, создавая состояние, при котором всё ещё может быть выдано исключение.

В качестве другого вариант можно использовать подкласс dict collection.defaultdict, который имеет значение default_factory для создания новых записей в dict при получении new_key.

Доступ к ключам и значениям

При работе со словарями часто требуется получить доступ ко всем ключам и значениям в словаре,  в цикле for, в генераторе списка или просто в виде простого списка.

Словарь будет таким:

mydict = {    'a': '1',    'b': '2'}

Вы можете получить список ключей, используя метод keys или функцию dict_keys:

print(mydict.keys())
dict_keys(['b', 'a'])

Если вместо этого вы хотите получить список значений, используйте метод values или функцию dict_values:

print(mydict.values())
dict_values(['2', '1'])


Если вы хотите работать как с ключом, так и с соответствующим значением, вы можете использовать метод items или функцию dict_ items:

print(mydict.items())
dict_items([('b', '2'), ('a', '1')])

Примечание. Поскольку словари не отсортированы, keys,  values и items не имеют порядка сортировки. Используйте функции sort, sorted или класс OrderedDict, если вам важен порядок, в котором возвращают эти методы.

Введение в словарь

Создание словаря

Словари можно создавать разными способами:


С помощью литерала

d = {}               # пустой словарь
d = {"key": "value"} # словарь с начальными значениями

# Распаковка одного или нескольких словарей литералом
d = {**otherdict}                   # создаёт копию otherdict
d = {**otherdict, **yetanotherdict} # создает копию otherdict и butanotherdict

С помощью генератора словаря

d = {k:v for k,v in [('key', 'value',)]}

Через встроенный класс dict()

d = dict()                   # пустой словарь
d = dict(key='value')        #точные именованные аргументы
d = dict([('key', 'value')]) # передаёт в список пар key/value
d = dict(**otherdict)        # делает мелкую копию another dict (возможно только если все ключи являются строками!)

Модификация словаря

Чтобы добавить элементы в словарь нужно создать новый ключ со значением:

d['newkey'] = 42

Также можно добавить список или словарь в качестве значения:

d['new_list'] = [1, 2, 3]
d['new_dict'] = {'nested_dict': 1}

Чтобы удалить элемент, нужно удалить ключ из словаря:

Словари со значениями по умолчанию

Доступно в стандартной библиотеке как defaultdict

from collections import defaultdict
d = defaultdict(int)
d['key']                         # 0
d['key'] = 5
d['key']                         # 5
d = defaultdict(lambda: 'empty')

d['key']                         # 'empty'
d['key'] = 'full'
d['key']                         # 'full'

В качестве альтернативы, если вы используете встроенный класс dict, использование dict.setdefault() позволит создать значение по умолчанию всегда, когда вы обращаетесь к отсутствующему ранее ключу:

d = {}

d.setdefault('Another_key', []).append("This worked!")
d
# {'Another_key': ['This worked!']}

Если вам нужно добавить много значений, dict.setdefault() будет создавать новый экземпляр начального значения (в этом примере a[]) каждый раз, когда оно вызывается, создавая лишнюю нагрузку.

Как создать упорядоченный словарь

Вы можете создать упорядоченный словарь, который будет следовать определенному порядку при переборе ключей в словаре.

Используйте OrderedDict из модуля collections. Он будет возвращать элементы словаря в исходном порядке когда переборка завершится:

from collections import OrderedDict
d = OrderedDict()
d['first'] = 1
d['second'] = 2
d['third'] = 3
d['last'] = 4

# Outputs "first 1", "second 2", "third 3", "last 4"
for key in d:
	print(key, d[key])

Распаковка словарей с помощью оператора **

Вы можете использовать оператор распаковки именованного аргумента слова ** для доставки пар ключ-значение в словаре в аргументы функции. Упрощенный пример из официальной документации:

def parrot(voltage, state, action):
     print("This parrot wouldn't", action, end=' ')
     print("if you put", voltage, "volts through it.", end=' ')
     print("E's", state, "!")

d = {"voltage": "four million", "state": "bleedin' demised", "action": "VOOM"}
parrot(**d)

#This parrot wouldn't VOOM if you put four million volts through it. E's bleedin' demised !

Начиная с Python 3.5 вы также можете использовать этот синтаксис для объединения произвольного числа объектов [dict].

fish = {'name': "Nemo", 'hands': "fins", 'special': "gills"}
dog = {'name': "Clifford", 'hands': "paws", 'color': "red"}
fishdog = {**fish, **dog}
fishdog

# {'hands': 'paws', 'color': 'red', 'name': 'Clifford', 'special': 'gills'}

Этот пример показывает, что дубликаты ключей соответствуют последнему значению (например, «Клиффорд» переопределяет «Немо»).

Объединений словарей

Рассмотрим разные словари:

fish = {'name': "Nemo", 'hands': "fins", 'special': "gills"}
dog = {'name': "Clifford", 'hands': "paws", 'color': "red"}

Python 3.5+

fishdog = {**fish, **dog}
fishdog

# {'name': 'Clifford', 'hands': 'paws', 'special': 'gills', 'color': 'red'}

В этом примере, дубликаты ключей соответствуют последнему значению (например, «Клиффорд» переопределяет «Немо»).

Python 3.3+

from collections import ChainMap
dict(ChainMap(fish, dog)) 

# {'name': 'Nemo', 'hands': 'fins', 'color': 'red', 'special': 'gills'}

Здесь первостепенное значение отдаётся кокретному ключу, а не последнему («Клиффорд» выбрасывается в пользу «Немо»).

Python 2.x, 3.x

from itertools import chain
dict(chain(fish.items(), dog.items()))

# {'name': 'Clifford', 'hands': 'paws', 'special': 'gills', 'color': 'red'}

Здесь используется последнее значение, как и в методе слияния [**] («Клиффорд» переопределяет «Немо»).

fish.update(dog)
fish # {'color': 'red', 'hands': 'paws', 'name': 'Clifford', 'special': 'gills'}

Замыкающая запятая

Также как в списках или кортежах, можно добавлять замыкающую запятую в своем словаре.

role = {"By day": "A typical programmer", "By night": "Still a typical programmer", }

PEP 8 требует, чтобы вы оставляли пробел между замыкающей запятой и закрывающей скобкой.

Все комбинации значений словаря

options = {
"x": ["a", "b"],
"y": [10, 20, 30]
}

Дан словарь в примере выше, где есть список, представляющий набор значений для поиска соответствующего ключа. Предположим, вы хотите найти 'x' = "a" с 'y' = 10, затем 'x' = "a" с 'y' = 10 и т. д.,  пока вы не переберете все возможные комбинации.

Вы можете создать список, который возвращает все такие комбинации значений, используя следующий код.

import itertools

options = {
    "x": ["a", "b"],
    "y": [10, 20, 30]
}

keys = options.keys()
values = (options[key] for key in keys)
combinations = [dict(zip(keys, combination)) for combination in itertools.product(*values)]

Это дает нам следующий список, хранящийся в переменной combinations:

print(combinations)

#[{'x': 'a', 'y': 10},
# {'x': 'b', 'y': 10},
# {'x': 'a', 'y': 20},
# {'x': 'b', 'y': 20},
# {'x': 'a', 'y': 30},
# {'x': 'b', 'y': 30}]

Перебор словаря

Если вы используете словарь в качестве итератора (например, в операторе for), он перемещает ключи в словаре. Например:

d = {'a': 1, 'b': 2, 'c':3}
for key in d:
    print(key, d[key])

# a 1
# b 2
# c 3

Работает таким же образом в генераторах:

print([key for key in d])

# ['a', 'b', 'c']

Метод items() можно использовать для одновременного зацикливания ключа и значения:

for key, value in d.items():
	print(key, value)

# a 1
# b 2
# c 3


Метод values() можно использовать для перебора только значений:

for key, value in d.values():
	print(key, value)

# Traceback (most recent call last):
#  File "<stdin>", line 1, in <module>
# TypeError: cannot unpack non-iterable int object

for value in d.values():
	print(value)

# 1
# 2
# 3

Создание словаря

Правила создания словаря:

  • каждый ключ должен быть уникальным (иначе он будет переопределен);
  • каждый ключ должен быть хэшируемым (для хеширования применяется функция hash) в противном случае возникнет исключение TypeError;
  • для ключей нет определённого порядка.
#Создание и заполнение значениями
stock = {'eggs': 5, 'milk': 2}

#Создание пустого словаря
dictionary = {}

#И заполнение его позднее
dictionary['eggs'] = 5
dictionary['milk'] = 2

#Значения также могут быть списками
mydict = {'a': [1, 2, 3], 'b': ['one', 'two', 'three']}

#Используй метод list.append() чтобы добавить новый элемент в список значений
mydict['a'].append(4)   # => {'a': [1, 2, 3, 4], 'b': ['one', 'two', 'three']}
mydict['b'].append('four')  # => {'a': [1, 2, 3, 4], 'b': ['one', 'two', 'three', 'four']}

# Мы также можем создать словарь, используя список из двух элементов
iterable = [('eggs', 5), ('milk', 2)]
dictionary = dict(iterables)

# Или используя именованный аргумент:
dictionary = dict(eggs=5, milk=2)

#Другой способ использования dict.fromkeys:
dictionary = dict.fromkeys((milk, eggs))  # => {'milk': None, 'eggs': None}
dictionary = dict.fromkeys((milk, eggs), (2, 5))  # => {'milk': 2, 'eggs': 5}

Примеры словарей

Словари сопоставляют ключи со значениями

car = {}
car["wheels"] = 4
car["color"] = "Red"
car["model"] = "Corvette"

Доступ к значениям словаря осуществляется по их ключам

print "Little " + car["color"] + " " + car["model"] + "!"
# Этот код напечатает "Little Red Corvette!"

Словари также могут быть созданы в стиле JSON:

car = {"wheels": 4, "color": "Red", "model": "Corvette"}

Значения словаря могут быть перебраны:

for key in car:
	print key + ": " + car[key]

# wheels: 4
# color: Red
# model: Corvette

Синтаксис

mydict = {}
mydict[k] = value
value = mydict[k]
value = mydict.get(k)
value = mydict.get(k, "default_value")

Примечания

Что следует помнить при использовании словаря:

  • каждый ключ должен быть уникальным (иначе он будет переопределен);
  • каждый ключ должен быть хэшируемым (для хеширования применяется функция hash) в противном случае возникнет исключение TypeError;
  • для ключей нет определённого порядка.
Еще от кодкамп
Замечательно! Вы успешно подписались.
Добро пожаловать обратно! Вы успешно вошли
Вы успешно подписались на кодкамп.
Срок действия вашей ссылки истек.
Ура! Проверьте свою электронную почту на наличие волшебной ссылки для входа.
Успех! Ваша платежная информация обновлена.
Ваша платежная информация не была обновлена.