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Python高效的使用字典

Python高效的使用字典

作者: _Cappuccino_ | 来源:发表于2020-01-19 16:20 被阅读0次

    字典

    字典(dict)对象是 Python 最常用的数据结构,社区曾有人开玩笑地说:”Python 企图用字典装载整个世界”,字典在 Python 中的重要性不言而喻,这里整理了几个关于高效使用字典的清单,助你代码更加 Pythonic。

    1、用 in 关键字检查 key 是否存在

    Python之禅中有一条开发哲学是:

    There should be one— and preferably only one —obvious way to do it.
    尽量找一种,最好是唯一种显而易见的解决方案。

    Python2 中判断某个 key 是否存在字典中可使用 has_key 方法,另外一种方式是使用 in 关键字。但是强烈推荐使用后者,因为 in 的处理速度更快,另外一个原因是 has_key 这个方法在 Python3 被移除了,要想同时兼容py2和py3两个版本的代码,用 in 是最好的选择。

    bad方式

    d = {'name': 'python'}
    if d.has_key('name'):
        pass
    

    good方式

    if 'name' in d:
        pass
    

    2、用 get 获取字典中的值

    关于获取字典中的值,一种简单的方式就是用d.[x]访问该元素,但是这种情况在 key 不存在的情况下会报 KeyError 错误,当然你可以先用 in 操作检查 key 是否在字典中再获取,不过这种方式不符合 Python 之禅中说的:

    Simple is better than complex.
    Flat is better than nested.

    好的代码应该是简单易懂的,扁平的代码结构更加可读。我们可以使用 get 方法来代替 if … else

    bad方式

    d = {'name': 'python'}
    if 'name' in d:
        print(d['hello'])
    else:
        print('default')
    

    good方式

    print(d.get("name", "default"))
    

    3、用 setdefault 为字典中不存在的 key 设置缺省值

    data = [
            ("animal", "bear"),
            ("animal", "duck"),
            ("plant", "cactus"),
            ("vehicle", "speed boat"),
            ("vehicle", "school bus")
        ]
    

    在做分类统计时,希望把同一类型的数据归到字典中的某种类型中,比如上面代码,把相同类型的事物用列表的形式重新组装,得到新的字典

    groups = {}
    
    {'plant': ['cactus'], 
     'animal': ['bear', 'duck'], 
     'vehicle': ['speed boat', 'school bus']}
    

    普通的方式就是先判断 key 是否已经存在,如果不存在则要先用列表对象进行初始化,再执行后续操作。而更好的方式就是使用字典中的 setdefault 方法。

    bad

    for (key, value) in data:
        if key in groups:
            groups[key].append(value)
        else:
            groups[key] = [value]
    

    good

    groups = {}
    for (key, value) in data:
        groups.setdefault(key, []).append(value)
    

    setdefault 的作用是:
    1.如果 key 存在于字典中,那么直接返回对应的值,等效于 get 方法
    2.如果 key 不存在字典中,则会用 setdefault 中的第二个参数作为该 key 的值,再返回该值

    4、用 defaultdict 初始化字典对象

    如果不希望 d[x] 在 x 不存在时报错,除了在获取元素时使用 get 方法之外,另外一种方式是用 collections 模块中的 defaultdict,在初始化字典的时候指定一个函数,其实 defaultdit 是 dict 的子类。

    from collections import defaultdict
    groups = defaultdict(list)
    for (key, value) in data:
        groups[key].append(value)
    

    当 key 不存在于字典中时,list 函数将被调用并返回一个空列表赋值给 d[key],这样一来,你就不用担心调用 d[k] 会报错了。

    5、用 fromkeys 将列表转换成字典

    keys = {'a', 'e', 'i', 'o', 'u' }
    value = []
    d = dict.fromkeys(keys, value)
    print(d)
    
    {'i': [], 'u': [], 'e': [],  'a': [], 'o': []}
    

    6、用字典实现 switch … case 语句

    Python 中没有 switch … case 语句,这个问题Python之父龟叔表示这个语法过去没有,现在没有,以后也不会有。因为Python简洁的语法完全可以用 if … elif 实现。如果有太多的分支判断,还可以使用字典来代替。

    if arg == 0:
        return 'zero'
    elif arg == 1:
        return 'one'
    elif arg == 2:
        return "two"
    else:
        return "nothing"
    

    good

    data = {
        0: "zero",
        1: "one",
        2: "two",
    }
    data.get(arg, "nothing")
    

    7、使用 iteritems 迭代字典中的元素

    python提供了几种方式迭代字典中的元素,第一种是使用 items 方法:

    d = {
        0: "zero",
        1: "one",
        2: "two",
    }
    
    for k, v in d.items():
        print(k, v)
    

    items 方法返回的时(key ,value)组成的列表对象,这种方式的弊端是迭代超大字典的时候,内存瞬间会扩大两倍,因为列表对象会一次性把所有元素加载到内存,更好的方式是使用 iteritems

    for k, v in d.iteritems():
        print(k, v)
    

    iteritems 返回的是迭代器对象,迭代器对象具有惰性加载的特性,只有真正需要的时候才生成值,这种方式在迭代过程中不需要额外的内存来装载这些数据。注意 Python3 中,只有 items 方法了,它等价于 Python2 中的 iteritems,而 iteritems 这个方法名被移除了。

    8、使用字典推导式

    推导式是个绝妙的东西,列表推导式一出,map、filter等函数黯然失色,自 Python2.7以后的版本,此特性扩展到了字典和集合身上,构建字典对象无需调用 dict 方法。

    bad

    numbers = [1,2,3]
    d = dict([(number,number*2) for number in numbers])
    

    good

    numbers = [1, 2, 3]
    d = {number: number * 2 for number in numbers}
    

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