Словарь (dict)

Зачем нужны словари?

Если есть список дней недели, то мы по номеру дня недели быстро получаем название дня недели.

Хотим решить обратную задачу - по строке названия дня недели получать его номер. Хотим решать быстрее, чем index.

Нужно получить пары "название дня недели" - "номер дня недели".

Термины

Словарь - неупорядоченная коллекция пар ключ-значение.

Неупорядоченная - значит порядок перебора не определен, нет понятие i-того элемента или среза.

Ключ - хешируемый объект. Ключи Уникальные.

Значение - любой объект.

Создание словаря

Пустой словарь:

d1 = dict()
d2 = {}     # это словарь, а не множество

Непустой словарь: dict(d) - shallow copy словаря d.

d1 = dict({"id": 1948, "name": "Washer", "size": 3})        # литерал словаря
d2 = dict(id=1948, name="Washer", size=3)                   # именованные аргументы
d3 = dict([("id", 1948), ("name", "Washer"), ("size", 3)])  # из последовательности
d4 = dict(zip(("id", "name", "size"), (1948, "Washer", 3))) # из последовательности
d5 = {"id": 1948, "name": "Washer", "size": 3}              # из литерала словаря

Словарь страна-столица:

capitals = {'Russia': 'Moscow', 'Ukraine': 'Kiev', 'USA': 'Washington', 'Myanmar':'Naypyidaw', 'Mongolia':'Ulaanbaatar', 'China':'Beijing'}
capitals = dict(Russia = 'Moscow', Ukraine = 'Kiev', USA = 'Washington', )
capitals = dict([("Russia", "Moscow"), ("Ukraine", "Kiev"), ("USA", "Washington")])
capitals = dict(zip(["Russia", "Ukraine", "USA"], ["Moscow", "Kiev", "Washington"]))

Пишем красиво:

capitals = {
    'Russia': 'Moscow', 
    'Ukraine': 'Kiev', 
    'USA': 'Washington', 
    'Myanmar':'Naypyidaw', 
    'Mongolia':'Ulaanbaatar', 
    'China':'Beijing'
}

d.fromkeys(s, v) - Возвращает словарь типа dict, ключами которого являются элементы последовательности s, а значениями либо None, либо v, если аргумент v определен.

d = {}.fromkeys ("ABCD", 3) # d == {'A': 3, 'B': 3, 'C': 3, 'D': 3}

dict comprehensions

cities = ["Moscow", "Kiev", "Washington"]
states = ["Russia", "Ukraine", "USA"]
capitalsOfState = {state: city for city, state in zip(cties, states)}

Сделаем словарь квадратов натуральных чисел:

square1 = {x : x*x for x in range(10) }                             # dict comprehensions 
square2 = {0=0, 1=1, 2=4, 3=9, 4=16, 5=25, 6=36, 7=49, 8=64, 9=81}  # задаем явно пары ключ=значение

Выворачиваем словарь "наоборот":

>>> StateByCapital = {CapitalsOfState[state]: state for state in CapitalsOfState}
>>> stateByCapital
{'Kiev': 'Ukraine', 'Moscow': 'Russia', 'Washington': 'USA'}

и квадраты:

sqrts = {square1[x]:x for x in square1}

Этот код будет работать чуть-чуть быстрее:

sqrts2 = {v:k for k,v in square1.items()}

if тоже поддерживается:

file_sizes = {name: os.path.getsize(name) for name in os.listdir(".") if os.path.isfile(name)}

Методы словаря

Операция	Значение
value = A[key]	Получение элемента по ключу. Если элемента с заданным ключом в словаре нет, то возникает исключение KeyError
value = A.get(key)	Получение элемента по ключу. Если элемента в словаре нет, то get возвращает None.
value = A.get(key, default_value)	То же, но вместо None метод get возвращает default_value.
key in A	Проверить принадлежность ключа словарю.
key not in A	То же, что not key in A.
A[key] = value	Добавление нового элемента в словарь или изменяет старое значение на value
len(A)	Возвращает количество пар ключ-значение, хранящихся в словаре.
A.keys()	Возвращает список ключей
A.values()	Возвращает список значений (порядок в нем такой же, как для списка ключей)
A.items()	Возвращает список пар ключ, значение

d = {}.fromkeys ("ABCD", 3) # d == {'A': 3, 'B': 3, 'C': 3, 'D': 3}
s = set("ACX")              # s == {'A', 'C', 'X'}
matches = d.keys() & s      # matches == {'A', 'C'}

Методы keys(), values(), items() возвращают представления словарей.

Представление - это итерируемый объект +

если представляемый объект изменяется, представление будет отражать эти изменения;
поддерживает операции над множествами;

Пусть v - представление словаря, а x - множество или представление словаря. Определены операции:

v & x # Пересечение
v | x # Объединение
v - x # Разность
v ^ x # XOR

Операция	Значение
del A[key]	Удаление пары ключ-значение с ключом key. Возбуждает исключение KeyError, если такого ключа нет.
value = A.pop(key)	Удаление пары ключ-значение с ключом key и возврат значения удаляемого элемента. Если такого ключа нет, то возбуждается KeyError.
value = A.pop(key, default_value)	То же, но вместо генерации исключения возвращается default_value.
A.pop(key, None)	Это позволяет проще всего организовать безопасное удаление элемента из словаря.

Удаление ключа с проверкой

if key in A:
    del A[key]

Удаление ключа с перехватом исключения

try:
    del A[key]
except KeyError:
    pass

Перебор словаря

При переборе словаря порядок ключей и пар может быть любой. Порядок может измениться со временем (а может остаться прежним).

In [12]: capital = {'Russia': 'Moscow', 'Ukraine': 'Kiev', 'USA': 'Washington',
    ...:  'Myanmar':'Naypyidaw', 'Mongolia':'Ulaanbaatar', 'China':'Beijing'}

In [13]: capital
Out[13]:
{'China': 'Beijing',
 'Mongolia': 'Ulaanbaatar',
 'Myanmar': 'Naypyidaw',
 'Russia': 'Moscow',
 'USA': 'Washington',
 'Ukraine': 'Kiev'}

по ключам (перебор словаря идет неявно по ключам):

In [14]: for s in capital:
    ...:     print(s, capital[s])
    ...:
China Beijing
Mongolia Ulaanbaatar
Ukraine Kiev
Russia Moscow
USA Washington
Myanmar Naypyidaw

явно по ключам:

In [15]: for s in capital.keys():
    ...:     print(s, capital[s])
China Beijing
Mongolia Ulaanbaatar
Ukraine Kiev
Russia Moscow
USA Washington
Myanmar Naypyidaw

отсортировать ключи:

In [18]: for s in sorted(capital.keys()):
    ...:     print(s, capital[s])
China Beijing
Mongolia Ulaanbaatar
Myanmar Naypyidaw
Russia Moscow
USA Washington
Ukraine Kiev

только значения:

In [19]: for c in capital.values():
    ...:     print(c)
    ...:
Beijing
Ulaanbaatar
Kiev
Moscow
Washington
Naypyidaw

Значения тоже можно отсортировать.

Если нам в цикле будет нужен и ключ, и значение, лучше перебирать по парам:

In [20]: for s, c in capital.items():
    ...:     print(s, c)
China Beijing
Mongolia Ulaanbaatar
Ukraine Kiev
Russia Moscow
USA Washington
Myanmar Naypyidaw

Пары тоже можно отсортировать:

In [21]: for s, c in sorted(capital.items()):
    ...:     print(s, c)
China Beijing
Mongolia Ulaanbaatar
Myanmar Naypyidaw
Russia Moscow
USA Washington
Ukraine Kiev

В обратном порядке reverse=True:

In [22]: for s, c in sorted(capital.items(), reverse=True):
    ...:     print(s, c)
Ukraine Kiev
USA Washington
Russia Moscow
Myanmar Naypyidaw
Mongolia Ulaanbaatar
China Beijing

Словари