Словари dict

Вспомним списки (list)

В списке (list) индекс (номер) - целое число. Номера начинаются с 0. Элементы в списке идут по порядку. Порядок сам не меняется. В список можно добавить элемент или удалить. Можно изменить элемент. Можно отсортировать список или перемешать элементы.

Использование списка:

>>> Days = ['Sunday', 'Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday', 'Saturday']
>>> Days[0]
'Sunday'
>>> Days[1]
'Monday'

Хочется получить обратное соответствие. По названию дня недели найти его номер. Можно функцией index найти число, но это долго. Хочется получать быстро так:

>>> Days['Sunday']
0
>>> Days['Monday']
1

Для этого используют словарь (dictionary).

Словарь

Пара - это 2. Пара носков. Пара ботинок. Пара луж. Пара рук. Много пар обуви.

Запишем для людей как зовут человека -> какой у него рост. Ключ - как зовут человека. Все люди разные. Какой рост - значение. Рост разных людей может быть одинаковый.

Словарь (dict) - это много пар ключ (key) и значение (value).

• Ключ и значение вместе называют item (пара, элемент словаря)
• Ключ должен быть уникальным. Не может быть 2 одинаковых ключей в одном словаре.
• Ключ должен быть неизменяем (число, строка, turple - неизменяемы, могут быть ключом; list, set - изменяемы, не могут быть ключом).
• Значением может быть все, что угодно: None, число, строка, список, еще один словарь.

Создадим словарь день недели (ключ) - его порядковый номер (значение). Получать по ключу его значение - быстро:

Days = {
    'Sunday': 0,
    'Monday': 1,
    'Tuesday': 2,
    'Wednessday': 3,
    'Thursday': 4,
    'Friday': 5,
    'Saturday': 6
}
>>> Days['Sunday']          # взять в словаре Days значение по ключу 'Sunday'
0
>>> Days['Monday']
1
>>> Days['Yesterday']       # такого ключа нет в словаре, получили ошибку KeyError
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'Yesterday'

В словарь можно добавлять элементы и удалять их.

>>> Days['Yesterday'] = -1     # добавили в словарь Days пару ключ 'Yesterday' -> значение -1
>>> Days['Yesterday']          # взять в словаре значение по ключу 'Yesterday' (теперь оно есть)
-1

Ключ должен быть уникальным, значения могут совпадать.

>>> Days['Tomorrow'] = -1
>>> Days['Yesterday'] == Days['Tomorrow']
True

Значение в паре можно изменить.

>>> Days['Tomorrow']
-1
>>> Days['Tomorrow'] = -2
>>> Days['Tomorrow']
-2

Создание словаря

Пустой словарь:

d1 = dict()
d2 = {}       # вот почему {} нельзя использовать для создания пустого множества, только set()

Создадим 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'
}

dict comprehensions

Можно использовать dict comprehensions при создании словаря:

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

Или с числами:

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

Удобно, если нужно вывернуть словарь "наоборот":

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

И с числами:

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

Этот код будет работать чуть-чуть быстрее:

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

Операции над словарем

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:

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

Можно явно написать, что по списку ключей

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

и 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

(да, capital.values() 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