11. Словари¶
Все изученные нами до сих пор составные типы данных — строки, списки и кортежи — это последовательности, использующие целые числа как индексы для доступа к их отдельным элементам.
Словарь (англ.: dictionary) — составной тип, отличающийся от последовательностей, и относящийся к встроенному типу Python отображение. Словари отображают ключи, которые могут быть любого из неизменяемых типов, на значения, которые могут быль любого типа, так же как значения элементов списка или кортежа.
В качестве примера, создадим словарь для перевода английских слов на испанский. В этом словаре ключами будут строки.
Один из способов создать словарь — это начать с пустого словаря и добавить в него нужные пары ключ-значение. Пустой словарь обозначается <> :
Первое предложение присваивания создает словарь с именем eng2sp . далее мы просим Python сообщить нам тип созданного объекта. Два следующих предложения присваивания добавляют в словарь пары ключ-значение. Можно напечатать текущее значение словаря уже привычным нам способом:
Пары ключ-значение в словаре разделены запятыми. Каждая пара содержит разделенные двоеточием ключ и значение.
Пары в словаре могут оказаться не в том порядке, как вы ожидали. Python использует сложный алгоритм, чтобы определить, где в словаре хранить каждую пару ключ-значение. Мы же просто можем считать, что пары в словаре хранятся в случайном порядке.
Другой способ создать словарь — сразу задать список пар ключ-значение, воспользовавшись тем же синтаксисом, что мы видим при выводе словаря:
Не имеет значения, в каком порядке мы записываем пары. Значения извлекаются из словаря по ключу, а не по индексу, так что заботиться об упорядочении пар не нужно.
Вот как получают значение с помощью ключа:
Ключу 'two' соответствует значение 'dos' .
11.2. Словарные операции¶
Предложение del удаляет из словаря пару ключ-значение. Например, следующий словарь содержит названия различных фруктов и их количество на складе:
Если кто-то купит все груши (англ.: pears), то можно удалить соответствующую пару из словаря:
А если мы ожидаем, что вскоре запас груш пополнится, можно просто изменить значение для ключа ‘pears’:
Функция len также работает для словарей; она возвращает количество пар ключ-значение в словаре:
11.3. Словарные методы¶
Словари имеют много полезных встроенных методов.
Метод keys (англ.: ключи) возвращает список ключей словаря.
Как и ранее со строками и списками, вызов словарных методов использует точечную нотацию, где слева от точки помещается имя объекта, а справа — имя метода, вызываемого для этого объекта. Пустые скобки показывают, что этот метод не имеет параметров.
В данном случае можно сказать, что метод keys вызван для объекта eng2sp . Как мы увидим далее в главах об объектно-ориентированном программировании, объект, для которого вызывается метод, — на самом деле первый аргумент при вызове этого метода.
Метод values (англ.: значения) подобен методу keys , он возвращает список значений словаря:
Метод items (англ.: пункты, статьи) возвращает ключи и значения в виде списка кортежей, по одному кортежу для каждой пары ключ-значение:
Метод has_key берет ключ в качестве аргумента и возвращает True , если ключ имеется в словаре, и False в противном случае:
Этот метод может быть очень полезен, так как попытка получить значение из словаря по несуществующему ключу вызывает ошибку выполнения:
11.4. Альтернативные имена и копирование¶
Поскольку словари изменяемы, вам следует помнить об альтернативных именах. Когда две переменные ссылаются на один и тот же объект, изменения, сделанные для одной переменной, влияют на другую.
Если необходимо изменить словарь и при этом сохранить оригинал, воспользуйтесь методом copy . Например, словарь opposites (англ.: противоположности) содержит пары противоположностей:
alias и opposites указывают на один и тот же объект, тогда как copy указывает на копию словаря. Если изменить alias , то opposites тоже изменится:
Если же изменить copy , opposites не изменится:
11.5. Разреженные матрицы¶
Ранее мы использовали список списков для того, чтобы представить матрицу. Это хороший подход для матриц, в которых большинство значений ненулевые, но посмотрите на разреженную матрицу, такую как эта:
Списочное представление матрицы хранит много нулей:
Альтернативой является использование словаря. В качестве ключа можно использовать кортеж с номерами строки и столбца. Вот словарное представление этой же матрицы:
Нам нужны только три пары ключ-значение, одна для каждого ненулевого элемента матрицы. Ключи — кортежи, а значения — целые числа.
Для доступа к элементу матрицы можно использовать оператор [] :
Заметьте, что синтаксис словарного представления не такой, как синтаксис представления с помощью вложенных списков. Вместо двух целочисленных индексов, теперь для доступа к элементу матрицы мы используем один ключ — кортеж из двух целых чисел.
Но есть одна проблема. Если мы захотим получить нулевой элемент, то получим ошибку, поскольку в словаре нет пар для нулевых элементов матрицы:
Эту проблему решает метод get :
В качестве первого аргумента указывается ключ; второй аргумент — значение, которое вернет метод get в случае, если ключ отсутствует в словаре:
Метод get определенно улучшает доступ к элементам разреженной матрицы.
11.6. Кэш вычисленных значений¶
Если вы поиграли с функцией fibonacci из последней главы, то вы, должно быть, заметили, что чем большее число вы указываете в качестве аргумента, тем большее время требуется функции для выполнения. Более того, время выполнения возрастает очень быстро. На одном из наших компьютеров fibonacci(20) выполняется мгновенно, fibonacci(30) занимает около секунды, а fibonacci(40) выполняется едва ли не бесконечно.
Чтобы понять, почему, давайте рассмотрим следующий граф вызовов для fibonacci с n = 4 :
Граф вызовов содержит прямоугольники функций и направленные линии, соединяющие каждый прямоугольник с прямоугольниками функций, которые он вызывает. Вверху рисунка, fibonacci с n = 4 вызывает fibonacci с n = 3 и n = 2 . В свою очередь, fibonacci с n = 3 вызывает fibonacci с n = 2 и n = 1 . И так далее.
Посчитайте, сколько раз вызываются fibonacci(0) и fibonacci(1) . Данное решение неэффективно, и оно работает тем хуже, чем большим становится аргумент.
Хорошим решением может быть сохранение однажды вычисленных значений в словаре. Прием, предусматривающий сохранение вычисленных или извлеченных данных в месте, откуда их легко получить, называется кэшированием данных, а само место хранения этих данных — кэшем. Вот вариант fibonacci , использующий словарь в качестве кэша:
Словарь с именем previous отслеживает числа Фибоначчи, которые мы уже знаем. Начинаем всего с двух пар: 0 отображается на 1; и 1 отображается на 1.
При каждом вызове fibonacci проверяет, не содержит ли уже словарь нужный результат. Если да, то функция немедленно возвращает результат, не выполняя рекурсивных вызовов. Если нет, то придется вычислить новое значение. Новое значение добавляется в словарь, прежде чем функция возвращает его.
Эта версия fibonacci на наших компьютерах вычисляет fibonacci(100) в мгновенье ока.
L в конце числа показывает, что это число имеет тип long (англ.: длинный).
11.7. Длинные целые¶
Python предоставляет тип long , который может справиться с целым числом любого размера. Ограничением будет только размер памяти вашего компьютера.
Есть три способа создать значение типа long . Первый — вычислить арифметическое выражение, результат которого слишком большой, чтобы поместиться в int . Мы уже видели это в примере fibonacci(100) выше. Другой способ — записать число с большой буквой L в конце:
Третий — вызвать long() со значением, которое нужно преобразовать в long . Вызов long может преобразовывать значения int , float и даже строки цифр в длинные целые:
11.8. Подсчитываем буквы¶
В главе 7 мы написали функцию, подсчитывающую количество вхождений некоторой буквы в строку. Теперь поставим такую задачу: сформировать гистограмму для букв в строке, то есть, показать, сколько раз в строке встречается каждая буква.
Такая гистограмма может быть полезна для сжатия текстового файла. Поскольку разные буквы встречаются в тексте с разной частотой, можно сжать файл, используя более короткие коды для часто встречающихся букв и более длинные — для букв, которые встречаются реже.
Словари позволяют элегантно построить гистограмму:
Мы начинаем с пустого словаря. Для каждой буквы в строке, мы отыскиваем в словаре, сколько раз эта буква уже нам встретилась (возможно, 0), и увеличиваем это значение на 1. В конце словарь содержит пары буква — количество вхождений.
Было бы красивее отобразить гистограмму в алфавитном порядке. Можно сделать это с помощью методов items и sort :
11.9. Глоссарий¶
11.10. Упражнения¶
Напишите программу, которая читает строку из командной строки и возвращает таблицу букв алфавита, встречающихся в строке, в алфавитном порядке, вместе с количеством вхождений каждой буквы. Регистр букв следует игнорировать. Пробный запуск программы выглядит так:
Посмотрите, как реагирует Python на каждый из следующих фрагментов кода, введенных в интерактивном режиме:
Rukovodstvo
статьи и идеи для разработчиков программного обеспечения и веб-разработчиков.
Python: как добавить ключи в словарь
Введение Словарь в Python — это набор элементов, в которых данные хранятся в виде пар ключ-значение. Мы можем получить доступ к элементам словаря и управлять ими на основе их ключа. Словари изменяемы и позволяют добавлять в них новые элементы. Самый быстрый способ добавить отдельный элемент в словарь — использовать ссылку на индекс словаря с новым ключом и присвоить значение. Например, мы добавляем новую пару "ключ-значение", например: snacks ['chocolate'] = 5 Python позволяет добавлять несколько элементов в словари как w
Время чтения: 4 мин.
Вступление
Словарь в Python — это набор элементов, в которых данные хранятся в виде пар ключ-значение. Мы можем получить доступ к элементам словаря и управлять ими на основе их ключа. Словари изменяемы и позволяют добавлять в них новые элементы.
Самый быстрый способ добавить отдельный элемент в словарь — использовать ссылку на индекс словаря с новым ключом и присвоить значение. Например, мы добавляем новую пару ключ-значение следующим образом:
Python также позволяет добавлять несколько элементов в словари. В этом руководстве мы рассмотрим, как добавлять ключи в словарь в Python .
Добавить ключ в словарь Python
Есть несколько способов добавить новую пару "ключ-значение" в существующий словарь. Давайте рассмотрим несколько распространенных способов сделать это.
Добавить ключ со значением
Мы можем добавить новый ключ в словарь, присвоив ему значение. Если ключ уже присутствует, он перезаписывает значение, на которое указывает. Ключ должен быть записан в индексной нотации к словарю следующим образом:
Эта пара "ключ-значение" будет добавлена в словарь. Если вы используете Python 3.6 или новее, он будет добавлен как последний элемент словаря.
Давайте сделаем словарь, а затем добавим новую пару ключ-значение с помощью этого подхода:
Добавить ключ в словарь без значения
Если вы просто хотите добавить ключ без значения, вы можете просто поставить None вместо значения с помощью любого из методов, описанных в этой статье:
Добавить несколько пар ключ-значение с помощью update ()
В Python мы можем добавить несколько пар ключ-значение к существующему словарю. Это достигается с помощью метода update() Этот метод принимает аргумент типа dict или любую итерацию, имеющую длину два, например ((key1, value1),) , и обновляет словарь новыми парами ключ-значение.
Если ключ уже присутствует в словаре, он перезаписывается новым значением.
Ключи также могут быть переданы этому методу в качестве аргументов ключевого слова с соответствующими значениями, например dictionary.update(new_key=new_value) .
Примечание. Это, пожалуй, самый популярный метод добавления новых ключей и значений в словарь.
Давайте воспользуемся update() чтобы добавить в словарь несколько пар ключ-значение:
Запуск этого кода приведет к следующему результату:
Использование оператора слияния (Python 3.9+)
Начиная с версии Python 3.9, во встроенный класс dict были добавлены операторы | ) и обновления ( |=
Это очень удобные методы для добавления в словарь нескольких пар ключ-значение. Оператор слияния ( | ) создает новый словарь с ключами и значениями обоих указанных словарей. Затем мы можем присвоить этот результат новому словарю.
В то время как |= ) добавляет пары ключ-значение из второго словаря в первый словарь. Таким образом, существующий словарь обновляется несколькими парами ключ-значение из другого словаря.
Вот пример использования | ) и Update ( |= ) для добавления новых ключей в словарь:
Этот код создаст следующий вывод в интерпретаторе Python (3.9+):
Заключение
В этом уроке мы узнали, как добавить новый ключ в словарь. Сначала мы добавили пару «ключ-значение», используя индексную нотацию — мы добавили ключ в словарь, присвоив ему значение. Затем мы рассмотрели метод update() для добавления в словарь нескольких пар ключ-значение. Мы также использовали метод update() с параметрами типа словаря, кортежа и аргументов ключевого слова. Наконец, мы исследовали операторы слияния и обновления, доступные начиная с версии Python 3.9.
update() оказался наиболее популярным способом добавления новых ключей в существующий словарь.
Как добавить ключ в словарь в питоне
In this article, we will cover how to add a new Key to a Dictionary in Python. We will use 7 different methods to append new keys to a dictionary.
Dictionary in Python is an unordered collection of data values, used to store data values like a map, unlike other Data Types that hold only a single value as an element, a Dictionary holds a key: value pair. Key-value is provided in the dictionary to make it more optimized. Each key-value pair in a Dictionary is separated by a colon: whereas each key is separated by a ‘comma’. The keys of a Dictionary must be unique and of immutable data types such as Strings, Integers, and tuples, but the key values can be repeated and be of any type. Let’s see how can we add new keys to a dictionary using different ways to a dictionary.
Как добавить ключ в словарь в питоне
В Python имеется еще один составной тип данных, называемый словарем, который похож на список. Словарь (dict) — неупорядоченная коллекция произвольных объектов с доступом по ключу. Словарь более известен как ассоциативный массив. Словарь состоит из набора пар «Ключ-Значение». И в отличии от списка, где к каждому элементу можно обратиться по его порядковому номеру(индексу), в словаре обращение к элементу происходит по ключу.
Создание словаря
Вы можете определить словарь, включив в фигурные скобки список пар «Ключ-значение», разделенных запятыми. Двоеточие (:) отделяет каждый ключ от связанного с ним значения:
Пример: мы можем связать (ассоциировать) названия футбольной команды с городом, где она основана:
Доступ к значениям словаря
Для получения значения внутри пары вы должны обратиться по ключу dict[key]
Если попытаетесь обратиться к ключу, которого нет, получится исключение типа KeyError
Добавление нового элемента
Чтобы добавить новое значение в словарь, нужно обратиться по несуществующему ключу и присвоить в него значение
Изменение элемента
Чтобы изменить значение существующего ключа, нужно обратиться по этому ключу и присвоить новое значение
Удаление элемента
Чтобы удалить элемент словаря, нужно воспользоваться командой del
Операции со словарем
Нахождение длины словаря
Чтобы найти длину словаря(количество пар «ключ-значение»), нужно воспользоваться функцией len()
Проверка вхождения ключа в словарь
Для этого нужно воспользоваться командой in. Обратите внимание, что поиск происходит только среди ключей словаря
Методы словаря
Метод .clear()
Полностью очищает словарь
Метод .get(key [,default])
Метод, который принимает обязательный параметр — значение ключа. В случае, если данный ключ имеется в словаре, возвращается его значение. В противном случае вернется None, либо значение default (если оно было передено)
Метод .setdefault(key [,default])
Метод, который принимает обязательный параметр — значение ключа. Возвращает значение ключа, но если его нет создает ключ с значением default (по умолчанию None).
Метод .pop(key [,default])
Метод, который удаляет ключ и возвращает значение. Если ключа нет, возвращает default (по умолчанию бросает исключение).
Метод .keys()
Метод, который возвращает коллекцию всех ключей в словаре
Метод .values()
Метод, который возвращает коллекцию всех значений в словаре
Метод .items()
Метод, который возвращает коллекцию всех пар «ключ-значение»
Обход элементов словаря в цикле for
При обходе элементов в переменной i по умолчанию будут сохранятся значения ключей
Но, зная ключ, можно обратиться к значению этого ключа
Обойти только значения словаря можно при использовании метода .values()
При помощи метода .items() можно обходить элементы, получая сразу и ключ и значение