Методи словників у

Про концепцію Методи словників

Клас dict у Python надає багато корисних методів для роботи зі словниками. Деякі з них ми вже описали в концепції про dict. Тут ми розглянемо ще кілька з них, а також деякі прийоми перебору словників і роботи з ними.

• <dict>.setdefault() автоматично додає ключі, не викликаючи KeyError.
• <dict>.fromkeys(<iterable>, <default value>) створює новий dict з будь-якої кількості ітерованих обʼєктів.
• <dict>.keys(), <dict>.values() і <dict>.items() надають зручні ітератори.
• sorted(<dict>.items()) дає змогу легко перевпорядкувати записи у dict.
• <dict_one>.update(<dict_two>) оновлює один dict значеннями з іншого dict, які збігаються.
• <dict> | <other_dict> і <dict> |= <other_dict> обʼєднують або оновлюють два dict за допомогою операторів.
• reversed(<dict>.keys()), reversed(<dict>.values()) або reversed(<dict>.items()) створюють обернені подання.
• <dict>.popitem() вилучає та повертає пару key, value.

setdefault() для вставлення без помилок

У концепції про словники ми вже розглядали, що <dict>.get(<key>, <default value>) повертає наявне value або default value, якщо key не знайдено у словнику, і таким чином уникає KeyError. Це добре працює в ситуаціях, коли ми не хочемо додаткового опрацювання помилок, але не можемо бути впевнені, що потрібний key буде присутній.

Для такої само «безпечної» (без KeyError) операції вставлення є метод <dict>.setdefault(<key>, <default value>). <dict>.setdefault(<key>, <default value>) поверне value, якщо key є у словнику. Якщо key не знайдено, метод вставить пару (key, default value) і поверне default value для використання.

>>> palette_I = {'Grassy Green': '#9bc400', 'Purple Mountains Majesty': '#8076a3', 'Misty Mountain Pink': '#f9c5bd'}

# Looking for the value associated with key "Rock Brown".The key does not exist, 
# so it is added with the default value, and the value is returned.
>>> palette.setdefault('Rock Brown', '#694605')
'#694605'

# The (key, default value) pair has now been added to the dictionary.
>>> palette_I
{'Grassy Green': '#9bc400', 'Purple Mountains Majesty': '#8076a3', 'Misty Mountain Pink': '#f9c5bd', 'Rock Brown': '#694605'}

fromkeys() для наповнення словника з ітерованого обʼєкта

Щоб швидко наповнити словник різними keys і типовими значеннями, метод класу fromkeys(<iterable>, <default value>) перебере ітерований обʼєкт із keys і створить новий dict. Усі values буде встановлено в надане default value:

>>> new_dict = dict.fromkeys(['Grassy Green', 'Purple Mountains Majesty', 'Misty Mountain Pink'], 'fill in hex color here')

{'Grassy Green': 'fill in hex color here',
 'Purple Mountains Majesty': 'fill in hex color here',
 'Misty Mountain Pink': 'fill in hex color here'}

Вилучення та повернення пари (key, value) за допомогою .popitem()

.popitem() вилучає та повертає одну пару (key, value) зі словника. Пари повертаються в порядку «останній прийшов, перший вийшов» (LIFO). Якщо словник порожній, виклик popitem() призведе до KeyError:

>>> palette_I = {'Grassy Green': '#9bc400', 
                 'Purple Mountains Majesty': '#8076a3', 
                 'Misty Mountain Pink': '#f9c5bd'}
>>> palette_I.popitem()
('Misty Mountain Pink', '#f9c5bd')

>>> palette_I.popitem()
('Purple Mountains Majesty', '#8076a3')

>>> palette_I.popitem()
('Grassy Green', '#9bc400')

# All (key, value) pairs have been removed.
>>> palette_I.popitem()
Traceback (most recent call last):
  line 1, in <module>
    palette_I.popitem()
KeyError: 'popitem(): dictionary is empty'

Перебір записів словника через подання

Методи .keys(), .values() і .items() повертають ітеровані подання словника.

Ці подання дають змогу легко пройтися циклом по записах, не змінюючи їх. Подання також динамічні: коли дані словника, на яких вони ґрунтуються, змінюються, відповідний view object відображає цю зміну:

>>> palette_I = {'Grassy Green': '#9bc400', 
                 'Purple Mountains Majesty': '#8076a3', 
                 'Misty Mountain Pink': '#f9c5bd'}

# Using .keys() returns a list of keys.
>>> palette_I.keys()
dict_keys(['Grassy Green', 'Purple Mountains Majesty', 'Misty Mountain Pink'])

# Using .values() returns a list of values.
>>> palette_I.values()
dict_values(['#9bc400', '#8076a3', '#f9c5bd'])

# Using .items() returns a list of (key, value) tuples.
>>> palette_I.items()
dict_items([('Grassy Green', '#9bc400'), ('Purple Mountains Majesty', '#8076a3'), ('Misty Mountain Pink', '#f9c5bd')])

# Views are dynamic.  Changing values in the dict 
# changes all of the associated views.
>>> palette_I['Purple Mountains Majesty'] = (128, 118, 163)
>>> palette_I['Deep Red'] = '#932432'

>>> palette_I.values()
dict_values(['#9bc400', (128, 118, 163), '#f9c5bd', '#932432'])

>>> palette_I.keys()
dict_keys(['Grassy Green', 'Purple Mountains Majesty', 'Misty Mountain Pink', 'Deep Red'])

>>> palette_I.items()
dict_items([('Grassy Green', '#9bc400'), ('Purple Mountains Majesty', (128, 118, 163)), ('Misty Mountain Pink', '#f9c5bd'), ('Deep Red', '#932432')])

Докладніше про .keys(), .values() і .items()

У Python 3.7+ dicts зберігають порядок, у якому вставлялися записи, що дає змогу перебирати їх у порядку «перший прийшов, перший вийшов» (FIFO) за допомогою .keys(), .values() або .items().

У Python 3.8+ подання також оборотні. Це дає змогу перебирати ключі, значення або пари (key, value) у порядку «останній прийшов, перший вийшов» (LIFO) за допомогою reversed(<dict>.keys()), reversed(<dict>.values()) або reversed(<dict>.items()):

>>> palette_II = {'Factory Stone Purple': '#7c677f', 
                  'Green Treeline': '#478559', 
                  'Purple baseline': '#161748'}
>>> for item in palette_II.items():
...     print(item)
...
('Factory Stone Purple', '#7c677f')
('Green Treeline', '#478559')
('Purple baseline', '#161748')

>>> for item in reversed(palette_II.items()):
...     print(item)
...
('Purple baseline', '#161748')
('Green Treeline', '#478559')
('Factory Stone Purple', '#7c677f')

Обʼєднання словників за допомогою .update()

<dict_one>.update(<dict_two>) можна використати, щоб обʼєднати два словники. Цей метод бере пари (key,value) з <dict_two> і записує їх у <dict_one>:

>>> palette_I = {'Grassy Green': '#9bc400',
                 'Purple Mountains Majesty': '#8076a3',
                  'Misty Mountain Pink': '#f9c5bd'}
>>> palette_II = {'Factory Stone Purple': '#7c677f',
                  'Green Treeline': '#478559',
                  'Purple Baseline': '#161748'}

>>> palette_I.update(palette_II)

# Note that new items from palette_II are added.
>>> palette_I
{'Grassy Green': '#9bc400', 'Purple Mountains Majesty': '#8076a3', 'Misty Mountain Pink': '#f9c5bd', 'Factory Stone Purple': '#7c677f', 'Green Treeline': '#478559', 'Purple Baseline': '#161748'}

Якщо ключі у двох словниках збігаються, value у dict_one буде перезаписано відповідним value з dict_two:

>>> palette_I = {'Grassy Green': '#9bc400', 
                 'Purple Mountains Majesty': '#8076a3', 
                 'Misty Mountain Pink': '#f9c5bd', 
                 'Factory Stone Purple': '#7c677f', 
                 'Green Treeline': '#478559', 
                 'Purple baseline': '#161748'}
                   
>>> palette_III = {'Grassy Green': (155, 196, 0), 
                   'Purple Mountains Majesty': (128, 118, 163),
                   'Misty Mountain Pink': (249, 197, 189)}
>>> palette_I.update(palette_III)

# Overlapping values in palette_I are replaced with 
# values from palette_III
>>> palette_I
{'Grassy Green': (155, 196, 0),
  'Purple Mountains Majesty': (128, 118, 163), 
  'Misty Mountain Pink': (249, 197, 189), 
  'Factory Stone Purple': '#7c677f', 
  'Green Treeline': '#478559', 'Purple baseline': '#161748'}

Обʼєднання або оновлення словників за допомогою операторів union (| і |=)

Python 3.9 пропонує інший спосіб обʼєднання dicts: оператори union. dict_one | dict_two створить новий словник, що складається з пар (key, value) з dict_one і dict_two. Коли обидва словники мають спільні ключі, значення з dict_two мають перевагу.

>>> palette_I = {'Grassy Green': '#9bc400', 
                 'Purple Mountains Majesty': '#8076a3', 
                 'Misty Mountain Pink': '#f9c5bd'}

>>> palette_II = {'Factory Stone Purple': '#7c677f', 
                  'Green Treeline': '#478559', 
                  'Purple baseline': '#161748'}

>>> new_dict = palette_I | palette_II
>>> new_dict
...
{'Grassy Green': '#9bc400',
 'Purple Mountains Majesty': '#8076a3',
 'Misty Mountain Pink': '#f9c5bd',
 'Factory Stone Purple': '#7c677f',
 'Green Treeline': '#478559',
 'Purple baseline': '#161748'}

dict_one |= other поводиться подібно до <dict_one>.update(<other>), але в цьому випадку other може бути або dict, або ітерованим обʼєктом із пар (key, value):

>>> palette_III = {'Grassy Green': (155, 196, 0),
                   'Purple Mountains Majesty': (128, 118, 163),
                   'Misty Mountain Pink': (249, 197, 189)}
>>> new_dict |= palette_III
>>> new_dict
...
{'Grassy Green': (155, 196, 0),
'Purple Mountains Majesty': (128, 118, 163),
'Misty Mountain Pink': (249, 197, 189),
'Factory Stone Purple': '#7c677f',
'Green Treeline': '#478559',
'Purple baseline': '#161748'}

Сортування словника

У словників немає вбудованого методу сортування. Однак подання dict можна відсортувати за допомогою вбудованої функції sorted() разом з .items(). Відсортоване подання потім можна використати, щоб створити новий словник. Якщо не вказано ключ сортування, типове сортування виконується за keys словника.

# Default ordering for a dictionary is last in, first out (LIFO).
>>> color_palette = {'Grassy Green': '#9bc400', 
                    'Purple Mountains Majesty': '#8076a3', 
                    'Misty Mountain Pink': '#f9c5bd', 
                    'Factory Stone Purple': '#7c677f', 
                    'Green Treeline': '#478559', 
                    'Purple baseline': '#161748'}
 
 
# The default sort order for a dictionary uses the keys.
>>> sorted_palette = dict(sorted(color_palette.items()))
>>> sorted_palette
{'Factory Stone Purple': '#7c677f',
 'Grassy Green': '#9bc400',
 'Green Treeline': '#478559',
 'Misty Mountain Pink': '#f9c5bd',
 'Purple Mountains Majesty': '#8076a3',
 'Purple baseline': '#161748'}


# A sort key can be provided in the form
# of an anonymous function (lambda). 
>>> value_sorted_palette = dict(sorted(color_palette.items(), key=lambda color: color[1]))
>>> value_sorted_palette
{'Purple baseline': '#161748',
 'Green Treeline': '#478559',
 'Factory Stone Purple': '#7c677f',
 'Purple Mountains Majesty': '#8076a3',
 'Grassy Green': '#9bc400',
 'Misty Mountain Pink': '#f9c5bd'} 

Транспонування ключів і значень словника

Щоб надійно поміняти місцями ключі та значення у словнику, потрібно трохи попрацювати, але це можна зробити за допомогою loop із dict.items() або у словниковому включенні. Безпечна заміна передбачає, що і ключі, і значення dict є хешованими.

color_reference = {'Purple Mountains Majesty': '#8076a3',
                   'Misty Mountain Pink': '#f9c5bd',
                   'Factory Stone Purple': '#7c677f',
                   'Green Treeline': '#478559',
                   'Purple baseline': '#161748'}

# Creating a new dictionary to hold the swapped entries.
>>> swapped_color_reference = {}

# Iterating through the dictionary, using values as keys.
>>> for key, value in color_reference.items():
...     swapped_color_reference[value] = key

>>> swapped_color_reference
{'#8076a3': 'Purple Mountains Majesty',
 '#f9c5bd': 'Misty Mountain Pink',
 '#7c677f': 'Factory Stone Purple',
 '#478559': 'Green Treeline',
 '#161748': 'Purple baseline'}

 
# A dictionary comprehension can also be used to swap entries.
>>> swapped = {value: key for key, value in
               color_reference.items()}
>>> swapped
{'#8076a3': 'Purple Mountains Majesty',
 '#f9c5bd': 'Misty Mountain Pink',
 '#7c677f': 'Factory Stone Purple',
 '#478559': 'Green Treeline',
 '#161748': 'Purple baseline'}

Якщо значення, збережені в dict, не унікальні, перед заміною ключів і значень потрібні додаткові перевірки:

# Things become more complicated if there are duplicates in 
# potential key values.This dict is arranged by hex, RGB, and HSL
# keys, but values repeat.
>>> extended_colors = {'#8076a3': 'Purple Mountains Majesty',
                       (128, 118, 163): 'Purple Mountains Majesty',
                       (21, 28, 0, 36): 'Purple Mountains Majesty',
                       '#f9c5bd': 'Misty Mountain Pink',
                       (249, 197, 189): 'Misty Mountain Pink',
                       (0, 21, 24, 2): 'Misty Mountain Pink',
                       '#7c677f': 'Factory Stone Purple',
                       (124, 103, 127): 'Factory Stone Purple',
                       (2, 19, 0, 50): 'Factory Stone Purple',
                       '#478559': 'Green Treeline',
                       (71, 133, 89): 'Green Treeline',
                       (47, 0, 33, 48): 'Green Treeline'}
                                
# New empty dictionary for holding swapped entries.
>>> consolidated_colors = {}

# Iterating over (key, value) pairs using .items()
>>> for key, value in extended_color_reference.items():
...    if value in consolidated_colors: # <--Check if key has already been created.
...        consolidated_colors[value].append(key)
...    else:
...        consolidated_colors[value] = [key]  # <--Create a value list with the former key in it.

>>> consolidated_colors
{'Purple Mountains Majesty': ['#8076a3', (128, 118, 163), (21, 28, 0, 36)],
 'Misty Mountain Pink': ['#f9c5bd', (249, 197, 189), (0, 21, 24, 2)],
 'Factory Stone Purple': ['#7c677f', (124, 103, 127), (2, 19, 0, 50)],
 'Green Treeline': ['#478559', (71, 133, 89), (47, 0, 33, 48)]}  

Щоб отримати докладне пояснення словників і методів роботи з ними, чудовими відправними точками будуть офіційний підручник і офіційний довідник бібліотеки.

Real Python і Finxter також мають дуже ґрунтовні статті про словники Python.

Докладніше про сортування можна прочитати в Sorting HOW TO у документації Python.