Какие способы создания пустого словаря корректны

Обычные списки (массивы) представляют собой набор пронумерованных элементов, то есть для обращения к какому-либо элементу списка необходимо указать его номер. Номер элемента в списке однозначно идентифицирует сам элемент. Но идентифицировать данные по числовым номерам не всегда оказывается удобно. Например, маршруты поездов в России идентифицируются численно-буквенным кодом (число и одна буква), также численно-буквенным кодом идентифицируются авиарейсы, то есть для хранения информации о рейсах поездов или самолетов в качестве идентификатора удобно было бы использовать не число, а текстовую строку.

Структура данных, позволяющая идентифицировать ее элементы не по числовому индексу, а по произвольному, называется словарем или ассоциативным массивом. Соответствующая структура данных в языке Питон называется dict .

Рассмотрим простой пример использования словаря. Заведем словарь Capitals , где индексом является название страны, а значением — название столицы этой страны. Это позволит легко определять по строке с названием страны ее столицу.

Итак, каждый элемент словаря состоит из двух объектов: ключа и значения. В нашем примере ключом является название страны, значением является название столицы. Ключ идентифицирует элемент словаря, значение является данными, которые соответствуют данному ключу. Значения ключей — уникальны, двух одинаковых ключей в словаре быть не может.

В жизни широко распространены словари, например, привычные бумажные словари (толковые, орфографические, лингвистические). В них ключом является слово-заголовок статьи, а значением — сама статья. Для того, чтобы получить доступ к статье, необходимо указать слово-ключ.

Другой пример словаря, как структуры данных — телефонный справочник. В нем ключом является имя, а значением — номер телефона. И словарь, и телефонный справочник хранятся так, что легко найти элемент словаря по известному ключу (например, если записи хранятся в алфавитном порядке ключей, то легко можно найти известный ключ, например, бинарным поиском), но если ключ неизвествен, а известно лишь значение, то поиск элемента с данным значением может потребовать последовательного просмотра всех элементов словаря.

Особенностью ассоциативного массива является его динамичность: в него можно добавлять новые элементы с произвольными ключами и удалять уже существующие элементы. При этом размер используемой памяти пропорционален размеру ассоциативного массива. Доступ к элементам ассоциативного массива выполняется хоть и медленнее, чем к обычным массивам, но в целом довольно быстро.

В языке Питон ключом может быть произвольный неизменяемый тип данных: целые и действительные числа, строки, кортежи. Ключом в словаре не может быть множество, но может быть элемент типа frozenset : специальный тип данных, являющийся аналогом типа set , который нельзя изменять после создания. Значением элемента словаря может быть любой тип данных, в том числе и изменяемый.

Когда нужно использовать словари

Словари нужно использовать в следующих случаях:

Подсчет числа каких-то объектов. В этом случае нужно завести словарь, в котором ключами являются объекты, а значениями — их количество.
Хранение каких-либо данных, связанных с объектом. Ключи — объекты, значения — связанные с ними данные. Например, если нужно по названию месяца определить его порядковый номер, то это можно сделать при помощи словаря Num[‘January’] = 1; Num[‘February’] = 2; . .
Установка соответствия между объектами (например, “родитель—потомок”). Ключ — объект, значение — соответствующий ему объект.
Если нужен обычный массив, но масимальное значение индекса элемента очень велико, и при этом будут использоваться не все возможные индексы (так называемый “разреженный массив”), то можно использовать ассоциативный массив для экономии памяти.

Создание словаря

Пустой словарь можно создать при помощи функции dict() или пустой пары фигурных скобок <> (вот почему фигурные скобки нельзя использовать для создания пустого множества). Для создания словаря с некоторым набором начальных значений можно использовать следующие конструкции:

Первые два способа можно использовать только для создания небольших словарей, перечисляя все их элементы. Кроме того, во втором способе ключи передаются как именованные параметры функции dict , поэтому в этом случае ключи могут быть только строками, причем являющимися корректными идентификаторами. В третьем и четвертом случае можно создавать большие словари, если в качестве аргументов передавать уже готовые списки, которые могут быть получены не обязательно перечислением всех элементов, а любым другим способом построены по ходу исполнения программы. В третьем способе функции dict нужно передать список, каждый элемент которого является кортежем из двух элементов: ключа и значения. В четвертом способе используется функция zip , которой передаются два списка одинаковой длины: список ключей и список значений.

Работа с элементами словаря

Основная операция: получение значения элемента по ключу, записывается так же, как и для списков: AКакие способы создания пустого словаря корректны . Если элемента с заданным ключом нет в словаре, то возникает исключение KeyError .

Другой способ определения значения по ключу — метод get : A.get(key) . Если элемента с ключом get нет в словаре, то возвращается значение None . В форме записи с двумя аргументами A.get(key, val) метод возвращает значение val , если элемент с ключом key отсутствует в словаре.

Проверить принадлежность элемента словарю можно операциями in и not in , как и для множеств.

Для добавления нового элемента в словарь нужно просто присвоить ему какое-то значение: AКакие способы создания пустого словаря корректны = value .

Для удаления элемента из словаря можно использовать операцию del AКакие способы создания пустого словаря корректны (операция возбуждает исключение KeyError , если такого ключа в словаре нет. Вот два безопасных способа удаления элемента из словаря.

В первом случае мы предварительно проверяем наличие элемента, а во втором — перехватываем и обрабатываем исключение.

Еще один способ удалить элемент из словаря: использование метода pop : A.pop(key) . Этот метод возвращает значение удаляемого элемента, если элемент с данным ключом отсутствует в словаре, то возбуждается исключение. Если методу pop передать второй параметр, то если элемент в словаре отсутствует, то метод pop возвратит значение этого параметра. Это позволяет проще всего организовать безопасное удаление элемента из словаря: A.pop(key, None) .

Перебор элементов словаря

Можно легко организовать перебор ключей всех элементов в словаре:

Следующие методы возвращают представления элементов словаря. Представления во многом похожи на множества, но они изменяются, если менять значения элементов словаря. Метод keys возвращает представление ключей всех элементов, метод values возвращает представление всех значений, а метод items возвращает представление всех пар (кортежей) из ключей и значений.

Источник

Словари в Python 3 — основные методы и функции

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:

Cловарь, где ключи являются целыми числами:

Создание словаря с ключами разных типов:

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

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

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

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

Доступ к элементами

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

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

Вот другой пример:

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:

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:

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:

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

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

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

Можно даже добавить несколько значений для одного ключа. Например:

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:

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:

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:

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:

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:

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() :

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:

В этом словаре три записи, поэтому метод вернет 3.

Метод copy()

Этот метод возвращает копию существующего словаря. Например:

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:

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

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:

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:

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:

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:

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 .

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:

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:

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

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.

Источник