Словари в Python 3 — основные методы и функции

1034

В Python есть много встроенных структур данных, используемых для хранения разных типов информации. Словарь (dict) — одна из таких структур, которая хранит данные в формате пар ключ-значение. Получить доступ к значениям словаря Python можно с помощью ключей. Этот материал посвящен подробному обсуждению словаря.

Создание словаря

Для создания словаря в Python необходимо передать последовательность элементов внутри фигурных скобок {}, разделив их запятыми (,). Каждый элемент имеет ключ и значение, выраженное парой «ключ: значение».

Значения могут быть представлять собой любые типы данных и повторяться, но ключи обязаны быть уникальными.

Следующие примеры показывают, как создавать словари Python:

Создание пустого словаря:

dict_sample = {}

Cловарь, где ключи являются целыми числами:

dict_sample = {1: 'mango', 2: 'pawpaw'}

Создание словаря с ключами разных типов:

dict_sample = {'fruit': 'mango', 1: [4, 6, 8]}

Можно также создать словарь, явно вызвав метод dict():

dict_sample = dict({1:'mango', 2:'pawpaw'})

Словарь можно создать с помощью последовательности, как в примере внизу:

dict_sample = dict([(1,'mango'), (2,'pawpaw')])

Словари могут быть вложенными. Это значит, что можно создавать словари внутри существующего словаря. Например:

Тест на знание python

Что нужно вcтавить после "if", для вывода "x четное число"
Словари в Python 3 — основные методы и функции
Что выведет этот код?
Словари в Python 3 — основные методы и функции
Как в Python называется встроенная библиотека для использования регулярных выражений?
Что делает код ниже?
Словари в Python 3 — основные методы и функции
Какой будет результат выполнения этого кода?
Словари в Python 3 — основные методы и функции
dict_sample = {
1: {'student1': 'Nicholas', 'student2': 'John', 'student3': 'Mercy'}, 
2: {'course1': 'Computer Science', 'course2': 'Mathematics', 'course3': 'Accounting'}
}

Чтобы вывести содержимое словаря, можно использовать функцию print() и передать название словаря в качестве аргумента. Например:

dict_sample = {
  "Company": "Toyota", 
  "model": "Premio", 
  "year": 2012 
} 
print(dict_sample)

Вывод:

{'Company': 'Toyota', 'model': 'Premio', 'year': 2012}

Доступ к элементами

Чтобы получить доступ к элементам словаря, нужно передать ключ в квадратных скобках []. Например:

dict_sample = {
  "Company": "Toyota", 
  "model": "Premio", 
  "year": 2012 
} 
x = dict_sample["model"] 
print(x)

Вывод:

Premio

Был создан словарь dict_sample. Затем была создана переменная x. Ее значение — это значение ключа ["model"] из словаря.

Вот другой пример:

dict = {'Name': 'Mercy', 'Age': 23, 'Course': 'Accounting'} 
print("Student Name:", dict['Name']) 
print("Course:", dict['Course']) 
print("Age:", dict['Age'])

Вывод:

Student Name: Mercy 
Course: Accounting 
Age: 23

Объект словаря также имеет функцию get(), которой можно пользоваться для доступа к элементам словаря. Ее нужно добавлять к словаря через точку и затем передавать название ключа как аргумент функции. Например:

dict_sample = {
  "Company": "Toyota", 
  "model": "Premio", 
  "year": 2012 
} 
x = dict_sample.get("model")
print(x)

Вывод:

Premio

Теперь вы знаете, как получать доступ к элементам словаря с помощью разных методов. В следующем разделе речь пойдет о добавлении новых элементов в уже существующий словарь.

Добавление элементов

Существует множество способов для добавления новых элементов в словарь. Можно использовать новый ключ и присвоить ему значение. Например:

dict_sample = {
  "Company": "Toyota", 
  "model": "Premio", 
  "year": 2012 
} 
dict_sample["Capacity"] = "1800CC" 
print(dict_sample)

Вывод:

{'Capacity': '1800CC', 'year': 2012, 'Company': 'Toyota', 'model': 'Premio'}

У нового элемента ключ "Capacity" и значение — "180CC". Он был добавлен в качестве первого элемента словаря.

Вот другой пример. Для начала нужно создать пустой словарь:

MyDictionary = {} 
print("An Empty Dictionary: ") 
print(MyDictionary)

Вывод:

An Empty Dictionary:

Словарь ничего не возвращает, потому что в нем ничего не хранится. Добавим в нему элементы, один за одним:

MyDictionary[0] = 'Apples' 
MyDictionary[2] = 'Mangoes' 
MyDictionary[3] = 20 
print("\n3 elements have been added: ") 
print(MyDictionary)

Вывод:

3 elements have been added: {0: 'Apples', 2: 'Mangoes', 3: 20}

Для добавления элементов были отдельно указаны ключи и соответствующие значения. Например:

MyDictionary[0] = 'Apples'

В этом примере 0 является ключом, а "Apples" — значение.

Можно даже добавить несколько значений для одного ключа. Например:

MyDictionary['Values'] = 1, "Pairs", 4 
print("\n3 elements have been added: ") 
print(MyDictionary)

Вывод:

3 elements have been added: {'Values': (1, 'Pairs', 4)}

В этом примере название ключа — "Value", а все что после знака = — его значения в формате множества (Set).

Помимо добавления новых элементов в словарь, их можно обновлять или изменять. Об этом в следующем разделе.

Обновление элементов

После добавления значения в словарь существующий элемент словаря можно изменить. Для изменения значения используется соответствующий ключ. Например:

dict_sample = {
  "Company": "Toyota", 
  "model": "Premio", 
  "year": 2012 
} 

dict_sample["year"] = 2014 

print(dict_sample)

Вывод:

{'year': 2014, 'model': 'Premio', 'Company': 'Toyota'}

В этом примере видно, что было обновлено значение ключа "year" с 2012 на 2014.

Удаление элементов

Удалить элемент из словаря можно несколькими способами. В этом разделе они будут рассмотрены по одному:

Ключевое слово del можно использовать для удаления элемента с конкретным ключом. Например:

dict_sample = {
  "Company": "Toyota", 
  "model": "Premio", 
  "year": 2012 
}
del dict_sample["year"] 
print(dict_sample)

Вывод:

{'Company': 'Toyota', 'model': 'Premio'}

Вызывается ключевое слово del, а следом за ним — название словаря. В квадратных скобках следом за словарем идет ключ элемента, который требуется удалить. В этом примере это "year". Запись "year" удаляется из словаря.

Другой способ удалить пару ключ-значение — функция pop() с ключом записи в виде аргумента. Например:

dict_sample = {
  "Company": "Toyota", 
  "model": "Premio", 
  "year": 2012 
} 
dict_sample.pop("year") 
print(dict_sample)

Вывод:

{'Company': 'Toyota', 'model': 'Premio'}

Функция pop() была вызвана добавлением ее к названию словаря. В этом случае будет удалена запись с ключом "year".

Функция popitem() удаляет последний элемент в словаре. Для нее не нужно указывать конкретный ключ. Примеры:

dict_sample = {
  "Company": "Toyota", 
  "model": "Premio", 
  "year": 2012 
} 
dict_sample.popitem() 
print(dict_sample)

Вывод:

{'Company': 'Toyota', 'model': 'Premio'}

Последней записью в словаре была "year". Она пропала из словаря после вызова функции popitem().

Что делать, если нужно удалить целый словарь? Это будет сложно и займет много времени, если пользоваться этими методами к каждому ключу. Вместо этого можно использовать ключевое слово del для целого словаря. Например:

dict_sample = {
  "Company": "Toyota", 
  "model": "Premio", 
  "year": 2012 
} 
del dict_sample 
print(dict_sample)

Вывод:

NameError: name 'dict_sample' is not defined

Код вернет ошибку, потому что функция print() пытается получить доступ к словарю, который уже не существует.

В определенных случаях может потребоваться удалить все элементы словаря, оставив его пустым. Этого можно добиться, воспользовавшись функцией clear():

dict_sample = {
  "Company": "Toyota", 
  "model": "Premio", 
  "year": 2012 
} 
dict_sample.clear() 
print(dict_sample)

Вывод:

{}

Код вернет пустой словарь, поскольку все его элементы уже удалены.

Другие распространенные методы словарей

Метод len()

С помощью этого метода можно посчитать количество элементов в словаре. Например:

dict_sample = {
  "Company": "Toyota", 
  "model": "Premio", 
  "year": 2012 
} 
print(len(dict_sample))

Вывод:

3

В этом словаре три записи, поэтому метод вернет 3.

Метод copy()

Этот метод возвращает копию существующего словаря. Например:

dict_sample = {
  "Company": "Toyota", 
  "model": "Premio", 
  "year": 2012 
} 
x = dict_sample.copy() 

print(x)

Вывод:

{'Company': 'Toyota', 'year': 2012, 'model': 'Premio'}

Была создана копия словаря dict_sample. Она присвоена переменной x. Если вывести x в консоль, то в ней будут те же элементы, что и в словаре dict_sample.

Это удобно, потому что изменения в скопированном словаре не затрагивают оригинальный словарь.

Метод items()

Этот метод возвращает итерируемый объект. Такой объект содержит пары ключ-значение для словаря по аналогии с кортежами в списке. Метод используется, когда нужно перебрать значения словаря.

Этот метод нужно вызывать вместе со словарем, как в примере ниже:

dict_sample = {
  "Company": "Toyota", 
  "model": "Premio", 
  "year": 2012 
} 

for k, v in dict_sample.items(): 
    print(k, v)

Вывод:

('Company', 'Toyota') 
('model', 'Premio') 
('year', 2012)

Объект, который возвращает items(), можно использовать, чтобы показать изменения в словаре. Вот как это работает.

dict_sample = {
  "Company": "Toyota", 
  "model": "Premio", 
  "year": 2012 
} 

x = dict_sample.items() 

print(x) 

dict_sample["model"] = "Mark X" 

print(x)

Вывод:

dict_items([('Company', 'Toyota'), ('model', 'Premio'), ('year', 2012)]) 
dict_items([('Company', 'Toyota'), ('model', 'Mark X'), ('year', 2012)])

Вывод демонстрирует, что когда вы меняете значение в словаре, объекты элементов также обновляются.

Метод fromkeys()

Этот метод возвращает словарь с указанными ключами и значениями. У него следующий синтаксис:

dictionary.fromkeys(keys, value)

Значение требуемого параметра keys — итерируемые объекты. Оно отвечает за ключи нового словаря. Значение для параметра value указывать необязательно. Оно отвечает за значение по умолчанию для всех ключей. По умолчанию — None.

Предположим, что нужно создать словарь с тремя ключами и одинаковым значением. Это можно сделать следующим образом:

name = ('John', 'Nicholas', 'Mercy') 
age = 25 

dict_sample = dict.fromkeys(name, age) 

print(dict_sample)

Вывод:

{'John': 25, 'Mercy': 25, 'Nicholas': 25}

В коде вверху определены ключи и одно значение. Метод fromkeys() перебирает ключи и объединяет их со значением для создания заполненного словаря.

Значение для параметра keys является обязательным. В следующем примере показано, что происходит, если параметр values не определен:

name = ('John', 'Nicholas', 'Mercy')

dict_sample = dict.fromkeys(name) 

print(dict_sample)

Вывод:

{'John': None, 'Mercy': None, 'Nicholas': None}

Используется значение по умолчанию, None.

Метод setdefault()

Этот метод используется, когда нужно получить значение элемента с конкретным ключом. Если ключ не найден, он будет вставлен в словарь вместе с указанным значением.

У метода следующий синтаксис:

dictionary.setdefault(keyname, value)

В этой функции параметр keyname является обязательным. Он обозначает название ключа, значение которого нужно вернуть. Параметр value необязательный. Если в словаре уже есть ключ, параметр не будет иметь никакого эффекта. Если ключ не существует, тогда значение функции станет значением ключа. Значение по умолчанию — None.

Например:

dict_sample = {
  "Company": "Toyota", 
  "model": "Premio", 
  "year": 2012 
} 

x = dict_sample.setdefault("color", "Gray") 
print(x)

Вывод:

Gray

В словаре нет ключа color. Метод setdefault() вставляет этот ключ вместе со значением "Gray".

Следующий пример показывает, как работает метод, если такой ключ уже есть:

dict_sample = {
  "Company": "Toyota", 
  "model": "Premio", 
  "year": 2012 
} 
x = dict_sample.setdefault("model", "Allion") 
print(x)

Вывод:

Premio

Значение "Allion" не повлияло на словарь, потому что у ключа уже есть значение.

Метод keys()

Этот метод также возвращает итерируемый объект. Он является списком всех ключей в словаре. Как и метод items(), этот отображает изменения в самом словаре.

Для использования метода нужно всего лишь использовать его с именем словаря, как показано ниже:

dictionary.keys()

Например:

dict_sample = {
  "Company": "Toyota", 
  "model": "Premio", 
  "year": 2012 
} 
x = dict_sample.keys() 

print(x)

Вывод:

dict_keys(['model', 'Company', 'year'])

Часто этот метод используется, чтобы перебрать все ключи в словаре:

dict_sample = {
  "Company": "Toyota", 
  "model": "Premio", 
  "year": 2012 
} 

for k in dict_sample.keys(): 
    print(k)

Вывод:

Company  
model  
year

Выводы

Это все, что нужно знать о словарях Python. Они хранят информацию в парах «ключ: значение». «Ключ» выступает идентификатором объекта, а «значение» — это определенные данные. В Python много функций, которые могут быть использовать для извлечения и обработки данных. В этой статье были рассмотрены способы создания, изменения и удаления словаря, а также самые распространенные методы для работы с этим типом данных.