что такое словарь в питоне
Словари и их методы в Python
Авторизуйтесь
Словари и их методы в Python
Что такое словарь
Словарь — неупорядоченная структура данных, которая позволяет хранить пары «ключ — значение». Вот пример словаря на Python:
Данный словарь использует строки в качестве ключей, однако ключом может являться в принципе любой неизменяемый тип данных. Значением же конкретного ключа может быть что угодно. Вот ещё один пример словаря, где ключами являются числа, а значениями — строки:
Важное уточнение: если вы попробуете использовать изменяемый тип данных в качестве ключа, то получите ошибку:
Прим. перев. На самом деле проблема не с изменяемыми, а с нехэшируемыми типами данных, но обычно это одно и то же.
Получение данных из словаря
Опять же, вы получите ошибку, если попытаетесь получить значение по несуществующему ключу. Для избежания подобных ошибок существуют методы, о которых мы сейчас поговорим.
Добавление и обновление ключей
Добавление новых пар в словарь происходит достаточно просто:
Обновление существующих значений происходит абсолютно также:
Удаление ключей
Для удаления ключа и соответствующего значения из словаря можно использовать del
Методы
Словари в Python имеют множество различных полезных методов, которые помогут вам в работе с ними. Вот лишь некоторые из них:
Update
Метод update() пригодится, если нужно обновить несколько пар сразу. Метод принимает другой словарь в качестве аргумента.
Если вас интересует, почему данные в словаре расположены не в том порядке, в котором они были внесены в него, то это потому что словари не упорядочены.
Метод можно использовать для проверки наличия ключей в словаре:
Метод pop() удаляет ключ и возвращает соответствующее ему значение.
Метод keys() возвращает коллекцию ключей в словаре.
Values
Метод values() возвращает коллекцию значений в словаре.
Items
Метод items() возвращает пары «ключ — значение».
Итерация через словарь
Вы можете провести итерацию по каждому ключу в словаре.
В примере кода ниже ниже цикл for использует метод items() для получения пары «ключ — значение» на каждую итерацию.
О словаре и других типах данных Python можно почитать в нашей статье.
Словари
«Неупорядоченный» – значит, что последовательность расположения пар не важна, в следствие чего обращение к элементам по индексам невозможно.
В других языках структуры, схожие со словарями, называются по-другому. Например, в Java подобный тип данных называется отображением.
Чтобы представление о словаре стало более понятным, проведем аналогию с обычным словарем, например, англо-русским. На каждое английское слово в таком словаре есть русское слово-перевод: cat – кошка, dog – собака, table – стол и т. д. Если англо-русский словарь описать с помощью Python, то английские слова можно сделать ключами, а русские – их значениями:
Обратите внимание, что для определения словаря используются фигурные скобки. Синтаксис словаря на Питоне описывается такой схемой:
В словаре доступ к значениям осуществляется не по индексам, а по ключам, которые заключаются в квадратные скобки (по аналогии с индексами списков):
В словаре не может быть двух элементов с одинаковыми ключами. Однако могут быть одинаковые значения у разных ключей.
Ключом может быть любой неизменяемый тип данных. Значением – любой тип данных. Значения словарей вполне могут быть структурами, например, другими словарями или списками.
Перебор элементов словаря в цикле for
Элементы словаря перебираются в цикле for также, как элементы других сложных объектов. Однако «по-умолчанию» извлекаются только ключи:
Но по ключам всегда можно получить значения:
В цикле for можно распаковывать кортежи, таким образом сразу извлекая как ключ, так и его значение:
Методы словаря keys() и values() позволяют получить отдельно перечни ключей и значений. Так что если, например, надо перебрать только значения или только ключи, лучше воспользоваться одним из этих методов:
Методы словаря
Метод clear() удаляет все элементы словаря, но не удаляет сам словарь. В итоге остается пустой словарь:
Словарь – это изменяемый тип данных. Следовательно, как и список он передается в функцию по ссылке. Поэтому иногда, чтобы избежать нежелательного изменения глобального словаря его копируют. Это делают и с другими целями.
Метод get() позволяет получить элемент по его ключу:
С помощью setdefault() можно добавить элемент в словарь:
С помощью update() можно добавить в словарь другой словарь:
Также метод обновляет значения существующих ключей. Включает еще ряд особенностей.
Практическая работа
Напишите функцию, которая принимает один словарь, и возвращает другой, в котором ключами являются значения из первого словаря, а значениями – соответствующие им ключи. Создайте словарь, передайте его в функцию. Выведите на экран исходный и «перевернутый» словари.
Примеры решения и дополнительные уроки в android-приложении и pdf-версии курса
Словарь Python – полное руководство
Словарь Python используется для хранения данных в формате пары ключ-значение.
Что такое словарь в Python?
Словарь в Python – это тип данных, который может имитировать реальную организацию данных, в которой существует определенное значение для определенного ключа. Это изменяемая структура данных. Словарь определяется в элементах ключи и значения:
Другими словами, мы можем сказать, что словарь – это набор пар ключ-значение, где значением может быть любой объект Python. Напротив, ключи – это неизменяемый объект Python, то есть числа, строка или кортеж.
Создание словаря
Словарь можно создать, используя несколько пар ключ-значение, заключенных в фигурные скобки <>, и каждый ключ отделяется от своего значения двоеточием(:). Синтаксис для определения словаря приведен ниже.
В приведенном выше словаре Dict ключи Name и Age представляют собой строку, которая является неизменяемым объектом.
Давайте посмотрим, как создать словарь и напечатать его содержимое.
Python предоставляет встроенный метод функции dict(), который также используется для создания словаря. Пустые фигурные скобки <> используются для создания пустого словаря.
Доступ к значениям словаря
Мы обсудили, как можно получить доступ к данным в списке и кортеже с помощью индексации.
Однако доступ к значениям в словаре можно получить с помощью ключей, поскольку ключи в словаре уникальны.
Доступ к словарным значениям можно получить следующим образом.
Python предоставляет нам альтернативу использованию метода get() для доступа к значениям словаря. Результат будет тот же, что и при индексации.
Добавление значений словаря
Словарь – это изменяемый тип данных, и его значения можно обновлять с помощью определенных ключей. Значение можно обновить вместе с ключом Dict[ключ] = значение. Метод update() также используется для обновления существующего значения.
Примечание. Если пара “ключ-значение” уже присутствует в словаре, значение обновляется. В противном случае новые ключи добавляются в словарь.
Давайте посмотрим на примеры обновления значений словаря:
Удаление элементов с помощью ключевого слова del
Элементы словаря можно удалить с помощью ключевого слова del, как указано ниже.
Последний оператор печати в приведенном выше коде вызвал ошибку, потому что мы пытались напечатать словарь сотрудников, который уже удален.
Метод pop() принимает ключ в качестве аргумента и удаляет связанное значение. Рассмотрим следующий пример.
Python также предоставляет встроенные методы popitem() и clear() для удаления элементов из словаря. Popitem() удаляет произвольный элемент из словаря, тогда как метод clear() удаляет все элементы из всего словаря.
Итерационный словарь
Словарь можно повторять с помощью цикла for, как указано ниже.
# цикл для печати всех ключей словаря
#for цикл для печати всех значений словаря
#for цикл для печати значений словаря с помощью метода values().
#for цикл для печати элементов словаря с помощью метода items().
Свойства ключей словаря
1. В словаре мы не можем хранить несколько значений для одних и тех же ключей. Если мы передаем более одного значения для одного ключа, то значение, которое было присвоено последним, считается значением ключа.
Рассмотрим следующий пример:
2. В Python ключ не может быть изменяемым объектом. Мы можем использовать числа, строки или кортежи в качестве ключа, но мы не можем использовать какой-либо изменяемый объект, такой как список, в качестве ключа в словаре.
Встроенные функции словаря
№ | Функция | Описание |
---|---|---|
1 | cmp(dict1, dict2) | Она сравнивает элементы двух словаря и возвращает истину, если значения первого словаря больше, чем значения второго словаря, в противном случае возвращает ложь. |
2 | len(dict) | Используется для расчета длины словаря. |
3 | str(dict) | Преобразует словарь в печатаемое строковое представление. |
4 | type(variable) | Используется для печати типа переданной переменной. |
Встроенные методы словаря
Встроенные методы словаря Python вместе с описанием приведены ниже.
Словари в Python и методы работы с ними
В одной из прошлых статей я разбирал списки в Python и методы работы с ними. Сегодня мы узнаем, как работать со словарями в Python и изучим их методы.
Что такое словарь
Словари (dict) хранят в себе ключи и их объекты, где ключ – это имя объекта в словаре. Их могут называть ассоциативными массивами или хеш-таблицами.
Как мы знаем, в списках доступ к элементам осуществляется по индексу, который является неотрицательным числом. Индекс в списках создается автоматически при добавлении новых элементов, а индексами в словарях служат ключи, и их мы должны объявлять сами.
Для каких целей нам будут полезны словари?
Подсчет каких-то предметов, где ключи – названия предметов, а объект – их количество.
Для экономии памяти, если есть массив, который использует не все индексы по порядку.
Установка соответствий между объектами, сортировка.
Хранение данных разных объектов (например: ключ – ID пользователя ВКонтакте, а объект – массив с данными).
Ключом может быть произвольный неизменяемый тип данных: различные числа, строки, кортежи. Ключом в словаре не может быть множество, но может быть неизменяемый элемент типа frozenset. Значением элемента словаря может быть любой изменяемый или неизменяемый тип данных.
Создание словаря в Python
Пустой словарь в Python, как и в JavaScript, можно создать двумя способами: через функцию dict() или с помощью фигурных скобок. Рассмотрим на примере:
Теперь создадим уже заполненный словарь через функцию и фигурные скобки:
Изменение словаря
Добавим в наш словарь объект. Для этого нам нужно придумать значение ключу. Рассмотрим на примере:
Для удаления ключа и его объекта в словаре используют метод del, указывая имя ключа в квадратных скобках:
Перебор элементов словарей в Python
Для вывода всех ключей и значений по порядку используем цикл с оператором in:
Для вывода значения по ключу используем имя словаря и квадратные скобки с именем нужного ключа:
Методы словарей в Python
copy() – создание копии словаря. Рассмотрим на примере:
get() – получение значения по ключу. Рассмотрим на примере:
clear() – очистка словаря. Рассмотрим на примере:
keys() – получение всех ключей словаря. Рассмотрим на примере:
values() – получение всех значений элементов словаря. Пример:
items() – получение всех элементов словаря, включая ключи. Рассмотрим на примере:
pop() – удаляет и возвращает значение ключа. Рассмотрим на примере:
popitem() – удаляет и возвращает имя и значение ключа. Пример:
setdefault() – получение значения по ключу, если такой ключ присутствует в словаре. Когда такого ключа нет, он создается со значением None (если оно не указано в свойствах). Рассмотрим на примере:
update(<>) – обновить значения по ключам, добавление новых ключей:
Мы изучили словари в Python и методы работы с ними. Надеюсь, статья была полезной для вас. Удачи!
Словари в Python (dict)
У местная аналогия для словаря в языке Python — обычный толковый словарь, где каждому отдельному слову (ключу) соответствует его определение (значение).
А теперь разберёмся подробнее, как в Python устроены словари и как с ними работать.
Что такое словарь и как он устроен
Словари в Python можно считать реализацией структуры данных, более известной как ассоциативный массив.
Способ хранения словаря Python в памяти
Рассмотрим сначала то, как выглядит структура отдельно взятого элемента словаря в pycore_dict.h :
Теперь перейдем к облику самой C-структуры словаря в Python:
Выходит, что, при объявлении нового словаря, в памяти создается объект, состоящий из следующих блоков:
Как и в случае со списками, объект словаря хранит лишь указатели, а не сами значения
Базовая работа со словарями
Объявление словаря
Объявить словарь Python 3 можно несколькими способами. Но сначала рассмотрим наиболее простую ситуацию и создадим пустой словарь:
Теперь объявим и инициализируем словарь из трех элементов через соответствующий литерал и выведем на экран значение третьего элемента:
Помимо литерального объявления, в Python существует возможность объявлять словари при помощи функции dict() :
inventory_dict = dict(right_hand=’sword’, left_hand=’shield’) inventory_dict >
Чуть более хитрые способы создания словарей:
# словарь из десяти элементов со значениями, равными 0 zero_array_dict = dict.fromkeys([‘a0’, ‘b0’, ‘c0’, ‘d0’], 0) zero_array_dict >
key_list = [‘marvel_hero’, ‘dc_hero’] value_list = [‘Spiderman’, ‘Flash’] superhero_dict = dict(zip(key_list, value_list)) superhero_dict >
Обращение к элементу словаря в Python
Извлечь значение элемента словаря можно единственным образом — обратившись к нему по его ключу:
hero_inventory = dict(strong_right_hand=’sword’, strong_left_hand=’shield +3′) what_in_right_hand = hero_inventory[‘strong_right_hand’] # или так: what_in_right_hand = hero_inventory.get(‘strong_right_hand’) print(what_in_right_hand) > sword
В отличие от списков, номеров позиций в словарях нет:
print(any_dict[1]) > Traceback (most recent call last): File «
«, line 1, in print(any_dict[1]) NameError: name ‘any_dict’ is not defined
💭 Подобная ошибка возникнет и в том случае, если вы, по какой-то причине, вдруг решите извлечь значение по несуществующему ключу.
Добавление нового элемента в словарь
Для того чтобы добавить в словарь новые данные достаточно новому ключу этого словаря назначить какое-либо значение. Добавление выглядит так:
superhero_dict = <'dc_hero': 'Flash'>superhero_dict[‘dark_horse_hero’] = ‘Hellboy’ print(superhero_dict) >
Аналогичным образом можно произвести замену существующего значения по его ключу:
superhero_dict[‘dc_hero’] = ‘Batwoman’ print(superhero_dict) >
Удаление элемента из словаря
Для того чтобы удалить запись в словаре воспользуемся оператором del :
# запись “’dark_horse_hero’: ‘Hellboy’” исчезнет. Прости, Красный! del superhero_dict[‘dark_horse_hero’] print(superhero_dict) >
Проверка на наличие ключа в словаре Python
Как отмечалось выше, обращение по несуществующему ключу вызывает ошибку в работе интерпретатора. Поэтому, наличие ключа в словаре следует проверять. За это дело отвечает оператор in :
if ‘marvel_hero’ in superhero_dict: print («Да, такой ключ есть») else: print(«Этот ключ в словаре отсутствует!») > Да, такой ключ есть # запись с ключом ‘dark_horse_hero’ была удалена нами чуть выше if ‘dark_horse_hero’ in superhero_dict: print («Да, такой ключ есть») else: print(«Этот ключ в словаре отсутствует!») > Этот ключ в словаре отсутствует!
💡 Кстати говоря, использование метода get() позволяет корректно обработать ситуацию, когда запрашивается значение по несуществующему ключу. Достаточно в качестве второго параметра написать значение по умолчанию:
my_hero = superhero_dict.get(‘dark_horse_hero’, ‘Этот ключ в словаре отсутствует!’) print(my_hero) > Этот ключ в словаре отсутствует!
Длина словаря в Python
Стоит помнить, что словарь — это лишь набор отображений, а не последовательность, однако количество записей в нём мы все еще можем получить, воспользовавшись функцией len() :
treasure = dict(t1=’gold’, t2=’necklace’) num_of_items = len(treasure) print(num_of_items) > 2
Не самая богатая добыча! 🙄
Сортировка словаря
Так как словарь состоит из пар, то и отсортировать его можно, как по ключам, так и по значениям.
Сортировка по значению А вот — один из вариантов сортировки словаря по значениям:
👉 Здесь стоит учитывать, что, сама по себе, запись sorted(elements.items(), key= lambda x: x[1]) будет возвращать не словарь, а отсортированный список кортежей. Поэтому более правильным вариантом будет:
Перебор словаря в Python
Не является великой тайной и тот факт, что словарь, являющийся, по сути своей, набором пар (т.е. коллекцией), можно всячески итерировать. Один из способов — перебор по ключам:
Объединение словарей
Когда заходит речь об объединении двух словарей, то обязательно следует упомянуть, что для пары сущностей типа «словарь» оператор «+»не определен. Причина этого становится довольно очевидной — стоит лишь вспомнить, что словарь не является последовательностью, а также задуматься над тем, какая именно операция на множестве словарей должна быть реализована этим самым оператором «+». Поэтому как-то так:
dict_1 = <'010120': 55000, '030420': 8500, '170420': 30000>dict_2 = <'050520': 2900, '160520': 16573>print(dict_1 + dict_2) Traceback (most recent call last): File «test.py», line 4, in print(dict_1 + dict_2) TypeError: unsupported operand type(s) for +: ‘dict’ and ‘dict’
💭 Если бы showcase_2 содержал ключи, присутствующие в showcase_1, то значения, ассоциированные с этими ключами, в результирующем словаре были бы взяты именно из showcase_2.
Ограничения
Создавая словарь, вы не должны забывать о некоторых ограничениях, накладываемых, в основном, на его ключи.
Методы словарей в Python
Перечислим основные словарные методы, которые помогут вам при работе с этим типом данных.
# clear() farewell_dict = <'a': 'word', 'b': 3, 'c': 'x', 'd': 1, 'e': 12>farewell_dict.clear() print(farewell_dict) > <> # get() seasons = <'winter': 'cold', 'summer': 'hot', 'autumn': 'cold'>print(seasons.get(‘winter’, ‘Такого ключа в словаре нет’)) > cold seasons_2 = <'spring': 'warm'>print(seasons_2.get(‘nonexistent_key’, ‘Этот ключ отсутствует’)) > Этот ключ отсутствует seasons_3 = <'winter': 'surprice_warm'>print(seasons_3.get(‘nonexistent_key’)) > None # items() pairs_dict = <'41': 41, '42': 42, '43': 43>print(pairs_dict.items()) > dict_items([(’41’, 41), (’42’, 42), (’43’, 43)]) # keys() promo_dict = <'modelA': 100000, 'modelB': 300000, 'modelC': 120000>print(promo_dict.keys()) > dict_keys([‘modelA’, ‘ modelB’, ‘modelC’]) # values() palette = <'color1': 'red', 'color2': 'white', 'color3': 'purple'>print(palette.values()) > dict_values([‘red’, ‘white’, ‘purple’]) # pop() id_dict = <'Alex': 101546, 'Rachel': 116453, 'Johanna': 144172>print(id_dict.pop(‘Alex’)) > 101546 print(id_dict) > <'Rachel': 116453, 'Johanna': 144172># Ключ, само собой, должен присутствовать в словаре. # popitem() another_dict = <'t': 16, 'g': 53, 'y': 112, 'h': 23>print(another_dict.popitem()) > (‘h’, 23) print(another_dict) > <'t': 16, 'g': 53, 'y': 112># update() first_dictionary = <'p': 55, 'o': 44, 'i': 33>second_dictionary = <'l': 22, 'k': 11, 'p': 'changed'>first_dictionary.update(second_dictionary) print(first_dictionary) > <'p': 'changed', 'o': 44, 'j': 33, 'l': 22, 'k': 11># copy() some_dict = <'z': 1, 'x': 3, 'v': 12, 'n': 33>copy_dict = some_dict.copy() print(copy_dict) >
Приведение Python-словарей к другим типам
dict to json
Чтобы сериализовать словарь в json формат, сперва необходимо импортировать сам модуль json:
Теперь можно развлекаться. Существует два схожих метода:
dict to list
medicine_chest = dict(top_part=’potion’, bot_part=’bandage’) medicine_list = [] for key, con in medicine_chest.items(): temp = что такое словарь в питоне medicine_list.append(temp) print(medicine_list) > [[‘top_part’, ‘potion’], [‘bot_part’, ‘ bandage’]]
dict to string
food_machine = dict(tier_1=’juice’, tier_2=’chocolate’) f_machine_str = str(food_machine) print(f_machine_str) >
Генератор словарей
В Python существует возможность создавать словари с помощью генераторов. Генераторы выполняют цикл, отбирают key:value пары на каждой итерации и заполняют, таким образом, новый словарь.
Создадим словарь, где нескольким элементам ряда натуральных чисел приводятся в соответствие их квадраты:
Также генератор удобен, когда нужно инициализировать какой-то имеющийся список ключей:
list_of_keys = [‘q’, ‘w’, ‘e’, ‘r’, ‘t’] generated_dict =
Вложенные словари
Отдельного упоминания заслуживает тот факт, что элемент словаря может принимать в качестве значения другой словарь:
# где-то улыбается один Xzibit nesting_d = <'fk': <'input_lvl_one': <'input_lvl_two': 42>>> print(nesting_d[‘fk’][‘input_lvl_one’][‘input_lvl_two’]) > 42
💭 Число уровней вложенности словарей неограниченно!
Альтернативы словарям
OrderedDict
defaultdict
Counter
Counter — подтип словаря, подсчитывающий и хранящий количество совпадающих неизменяемых элементов последовательности. Однако Counter() обладает и своими небезынтересными методами:
Наверно вы заметили, что словари и списки (о которых, кстати, вы можете почитать в нашей предыдущей статье » Списки в Python «) схожи как, внешне, так и в том, что могут изменять свой размер по необходимости.
Вообще говоря, и списки и словари — это изменяемые объекты, однако операции, провоцирующие изменения для этих типов данных, различны. Различаются они ещё и тем, что элементы словарей сохраняются по ключам, а не по позициям. Так или иначе, оба типа коллекций входят в число наиболее важных и часто применяемых на практике в языке Python.