Сегодня я расскажу о таком типе данных, как словари, о работе со словарями, операциях над ними, методах, о генераторах словарей.

Словари в Python — неупорядоченные коллекции произвольных объектов с доступом по ключу. Их иногда ещё называют ассоциативными массивами или хеш-таблицами.

Чтобы работать со словарём, его нужно создать. Создать его можно несколькими способами. Во-первых, с помощью литерала:

Во-вторых, с помощью функции dict:

В-третьих, с помощью метода fromkeys:

В-четвертых, с помощью генераторов словарей, которые очень похожи на генераторы списков.

Теперь попробуем добавить записей в словарь и извлечь значения ключей:

Как видно из примера, присвоение по новому ключу расширяет словарь, присвоение по существующему ключу перезаписывает его, а попытка извлечения несуществующего ключа порождает исключение. Для избежания исключения есть специальный метод (см. ниже), или можно перехватывать исключение.

Что же можно еще делать со словарями? Да то же самое, что и с другими объектами: встроенные функции, ключевые слова (например, циклы for и while), а также специальные методы словарей.

Словарем в языке программирования Python называется неупорядоченный набор данных произвольного типа с доступом по ключу. Элементами такой коллекции выступают пары объектов, каждая из которых включает в себя ключ и значение. Для работы со словарями доступны функции, меняющие их содержимое и выполняющие различные операции над ними. Его можно конвертировать в другие типы данных, например, в строку.

Создание

Перед тем как начать работу со словарем, его нужно создать. Сделать это можно базовыми средствами языка, присвоив свободной переменной произвольное количество пар объектов. Элементы необходимо поместить в фигурные скобки, а между ключом и значением должен стоять символ двоеточия. Следующий пример демонстрирует создание словаря под именем a, который включает в себя ключи в виде чисел и значения в виде строк.

Вывести содержимое словаря можно стандартной функцией print, указав для нее в качестве аргумента нужный набор данных. Для заполнения словаря также используется метод dict, получающий произвольное количество пар ключей и значений. В таком случае быть ключом может только строка, как это показано в следующем примере кода.

Как и в прошлый раз, функция print отображает содержимое словаря a. В данном случае имеется пары объектов, представленных также в виде чисел и строк.

Добавление элемента

В Python 3 содержимое словаря можно в любой момент изменить по своему усмотрению. К примеру, для того чтобы внести в коллекцию новую пару объектов необходимо всего лишь указать новый ключ в квадратных скобках, а также соответствующее ему значение.

В приведенном выше коде применяется оператор присваивания, благодаря чему новая пара (4 : “four”) помещается в конец уже созданной ранее коллекции a.

Объединение словарей

В том случае, если возникла необходимость в перемещении данных из одного словаря в другой, стоит воспользоваться функцией объединения update. Вызвать ее нужно на объекте, который предполагается расширить новыми парами ключей и значений. Вот пример как в Python добавить в словарь словарь:

Результатом работы метода print станет вывод на экран обновленного содержимого словаря под названием a.

Удаление элемента

Если словарь содержит лишнюю информацию, от нее можно легко избавиться при помощи специальной операции del. Для ее выполнения необходимо указать имя коллекции, а также ключ в квадратных скобках. Следующий пример показывает удаление пары.

Так как операция получила ключ 3, в результате ее работы удалилось и значение three.

Получение размера

Функция len позволяет в любой момент определить текущее количество элементов словаря, если передать ей в качестве аргумента имя коллекции. В приведенном ниже примере метод print осуществляет вывод на экран размерность словаря a.

Стоит заметить, что функция len возвращает точное количество пар, но не объектов. В этом случае имеется словарь, который содержит в себе ровно 3 пары.

Перебор словаря

Произвести перебор элементов словаря можно несколькими способами, в зависимости от желаемой для получения информации о его содержимом.

Перебор элементов можно осуществить с целью получения для последующей обработки:

  • Пар ключ-значение;
  • Перебор всех ключей;
  • Перебор значений.

В данном примере показывается как вывести на экран все пары этой коллекции в формате ключ : значение. Для этого используется цикл for и функция items, работающая с элементами словаря.

Чтобы получить только ключи, следует применить метод keys, вызывав его на словаре.

Аналогичным образом нужно поступить, чтобы вывести только значения словаря. Однако в таком случае в цикле for используется метод values.

В обоих случаях отображается только выбранная часть пары, ключ или значение.

Поиск

Проверить наличие определенного ключа можно при помощи операции in. Для этого достаточно вывести результат ее выполнения для словаря по имени a.

Как можно заметить, проверка ключа 2 дала положительный результат (True). Во втором случае вывелось значение False, поскольку ключа 4 в словаре не обнаружено.

Сортировка

Средства языка дают возможность проводить в Python сортировку словаря по ключам и значениям, в зависимости от необходимости. В следующем примере имеется коллекция данных по имени a, в которой содержится информация в произвольном порядке. Ключами здесь выступают числа, а значениями являются строки. Сортировка осуществляется за счет импортированного модуля operator и встроенного метода itemgetter, получающего 0 или 1.

Сравнение

Иногда нужно удостовериться, что два словаря содержат абсолютно одинаковые данные, либо узнать какая коллекция больше или меньше по размеру. В этом случае на помощь приходит метод cmp, получающий в качестве параметров два словаря.

Приведенный код продемонстрировал выполнение метода cmp с трема комбинациями аргументов. Как видно из результатов выдачи, функция возвращает 1, если первый больше второго, -1, если наоборот и 0, когда данные полностью идентичны.

Копирование

Метод copy используется для копирования содержимого одного словаря в другой. Данный пример демонстрирует перенос ключей и значений из коллекции a в b.

Как можно заметить, порядок и содержимое всех пар было сохранено в новом наборе.

Очистка

Чтобы избавиться от всех элементов словаря, стоит вызвать для него функцию clear.

В результате получается абсолютно пустой набор данных.

Генератор словарей

Как и с другими наборами данных, производить заполнение словарей можно при помощи генераторов. В следующем примере демонстрируется создание числовых пар коллекции с использованием генератора словарей Python с методом range, получающего в качестве аргумента 5.

Таким образом, на выходе получается словарь a, включающий в себя ровно 5 пар. Ключами являются числа от 0 до 4, а значениями выступают их математические квадраты.

Конвертация в строку

Словарь можно очень легко преобразовать в строку для более удобной работы с цельным представлением его содержимого. Чтобы сделать это, потребуется функция str. Как можно видеть из результатов выполнения метода type, конвертация прошла успешно.

Аналогичным образом происходит обратное преобразование строки Python в словарь. Важно, чтобы ее текстовое содержимое подходило по структуре под рассматриваемую коллекцию.

Как видно из примера, метод eval конвертирует весь текст строки в новый словарь.

Вложенные

В Python словари могут быть вложенными, то есть выступать частью другого более крупного словаря. При помощи уже знакомых ранее фигурных скобок и двоеточий можно обозначить границы этого набора данных и указать программе пары ключей со значениями.

В примере, описанном выше, создается словарь a, включающий в себя два других словаря (First и Second). Те, в свою очередь, содержат несколько пар ключей и значений.

Резюме

Следующая таблица демонстрирует краткую сводку по всем рассмотренным методам для работы со словарями в Python 3. В таблице отображаются названия методов, а также информация о их назначении.

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:

Тест на знание python

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.