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Python如何建立多個值和單個鍵的映射

更新時間：2024年09月11日 08:52:46 作者：TakingCoding4Granted

在Python中,常見的字典只能映射單個鍵到單個值,若需映射單個鍵到多值,可以通過將值存儲于列表或集合中實現(xiàn),使用列表可以保持元素插入順序,而使用集合則可以去重,collections模塊的defaultdict類簡化了此類多值字典的創(chuàng)建過程

問題

你希望創(chuàng)建一個字典，該字典可以建立多個值和單個鍵之間的映射（即所謂的多值字典）。

解決方案

在 Python 中，基于普通的字典類 dict 創(chuàng)建的對象一般只可以存儲一個鍵和一個值的映射。

如果你希望存儲一個鍵和多個值之間的映射，你需要將多個值存儲存儲在另一個容器中，如：列表或集合。

例如，你可能會創(chuàng)建如下所示的字典：

d = {
    'a': [1, 2, 3],
    'b': [4, 5],
}

e = {
    'a': {1, 2, 3},
    'b': {4, 5},
}

究竟是使用列表還是集合來保存多個值取決于實際需求，即如果你希望保持元素的插入順序，那么使用列表比較好；如果你希望去除重復元素且不在乎元素的插入順序，則使用集合更佳。

實際上，下面將看到，通過代碼的方式創(chuàng)建上述的字典還是比較麻煩的，需要考慮某個鍵是否已經(jīng)在字典中，并據(jù)此做不同的處理。

對此，標準模塊 collections 中的類 defaultdict 可以使得通過代碼創(chuàng)建類似上述字典變得很容易，使用該類創(chuàng)建的對象中，一個顯著的特點是，對于不存在的鍵，在第一次嘗試按照鍵添加值時，該對象做好自動的做好值的初始化。

例如：

>>> from collections import defaultdict
>>> d = defaultdict(list)
>>> d
defaultdict(<class 'list'>, {})
>>> d['a']
[]
>>> d
defaultdict(<class 'list'>, {'a': []})

>>> d = defaultdict(list)
>>> d['a'].append(1)
>>> d['a'].append(2)
>>> d['b'].append(4)
>>> d
defaultdict(<class 'list'>, {'a': [1, 2], 'b': [4]})

>>> d = defaultdict(set)
>>> d['a'].add(1)
>>> d['a'].add(2)
>>> d['b'].add(4)
>>> d
defaultdict(<class 'set'>, {'a': {1, 2}, 'b': {4}})

討論

如上所述，如果使用普通的字典類 dict 創(chuàng)建對象實現(xiàn)和上述 defaultdict 類創(chuàng)建對象類似的功能，那么對于某個鍵第一個值的初始化就會比較麻煩。

例如，使用 dict 的初始化可能如下：

>>> pairs
>>> [('a', 1), ('a', 2), ('a', 3), ('b', 4), ('b', 5)]
>>> d = {}
>>> for key, value in pairs:
...    if key not in d:
...        d[key] = []
...    d[key].append(value)
    
>>> d
{'a': [1, 2, 3], 'b': [4, 5]}

如果使用 defaultdict ，那么代碼就會很簡潔：

>>> d = defaultdict(list)
>>> for key, value in pairs:
...    d[key].append(value)
    
>d
defaultdict(<class 'list'>, {'b': [4, 5], 'a': [1, 2, 3]})

總結(jié)

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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