Python基础教程：字典的高级特性

一、字典中的键映射多个值

一个字典就是一个键对应一个单值得映射，如果你想要一个键映射多个值，那么你就需要将多个值放到另外的容器中（如列表，集合），你可以像下面这样构造字典

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

选择列表还是集合取决于你的需求，如果你想保持元素的插入顺序就应该使用列表，如果想去掉重复元素就使用集合（并且不关心元素的顺序问题）

你可以很方便的使用collections模块中的defaultdict来构造这样的字典，defaultdict的一个特征是它会自动初始化每个key刚开始对应的值，所以你只需要关注添加元素的操作。
代码示例：

d = defaultdict(list)
d['a'].append(1)
d['a'].append(2)
d['a'].append(3)
d['b'].append(4)
d['b'].append(5)
print(d)  ->defaultdict(<class 'list'>, {'a': [1, 2, 3], 'b': [4, 5]})
-----------------------

e = defaultdict(set)
e['a'].add(1)
e['a'].add(2)
e['a'].add(3)
e['b'].add(4)
e['b'].add(5)
print(e) ->defaultdict(<class 'set'>, {'b': {4, 5}, 'a': {1, 2, 3}})

需要注意的是，defaultdict会自动为将要访问的键（就算目前字典中并不存在这样的键）创建映射实体。如果你不要这样的特性，可以使用setdefault()来代替

其实defaultdict可以与setdefault结合使用

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e = defaultdict(list)  #初始化字典，key与list对应
e['a'].append(1)
e['a'].append(2)
e.setdefault('c',set([]))  #key与集合对应
e['c'].add(3)
e['d'].append(5)
print(e)

二、字典排序

你想创建一个字典，并且在迭代或序列化这个字典的时候能够控制元素的顺序。你能想到用什么方法？
方案：

为了能控制字典中元素的顺序，你可以使用collections模块中的 OrdereDict类。在迭代操作的时候它会保持元素的插入顺序
代码示例：

def orderedict():
    d = OrderedDict()
    d['foo'] = 1
    d['bar'] = 2
    d['spam'] = 3
    print(d['bar'])
orderedict()
结果：OrderedDict([('foo', 1), ('bar', 2), ('spam', 3)])

当你想要构建一个将来需要序列化或编码成其他格式的映射的时候，OrdereDict是非常有用的。比如，你想精确控制以JSON编码后字段的顺序。

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def orderedict():
    d = OrderedDict()
    d['foo'] = 1
    d['bar'] = 2
    d['spam'] = 3

    f = open("a",'w')
    json.dump(d,f)
    f.close()

orderedict()
结果：文件a中的格式为：{"foo": 1, "bar": 2, "spam": 3}

讨论：OrdereDict内部维护着一个根据键插入顺序的双向链表。每次当一个新的元素插进来的时候，它就会被放到链表的尾部。对于一个已经存在的键的重复赋值不会改变键的顺序需要注意的是，一个OrdereDict的大小是一个普通字典的2倍，因为它内部维护着另一个链表。

对一个已经存在的字典排序可以用sorted方法

三、字典的运算

age = {
    'as':23,
    'lx':21,
    'sx':25
}

如果你在一个字典上执行普通的数学运算，你会发现他们仅作用于键，而不是值。
如：

print(min(age)) ->as

这个结果不是你想要的，因为你想在字典的值集合上执行这些计算，或许你会尝试用values方法来解决这个问题

print(min(age.values())) - > 21

通常这个结果也不是你想要的，你可能还想知道对应的键的信息。对应键的信息可以这么取

print(min(age.keys(),key=lambda k:age[k])) -> lx

那么我们可以用什么方法来得到最小值及对应的名字呢？可以使用zip()函数

print(min(zip(age.values(),age.keys()))) - >(21, 'lx')

也可以这么写

print(min(age.items(),key=lambda k:k[1])) ->('lx', 21)

四、查找两个字典的相同值

a = {
    'x':1,
    'y':2,
    'z':3
}
b = {
    'w':10,
    'x':12,
    'y':2
}

一个字典就是一个键集合与值集合的映射关系。字典keys()方法返回一个展现键集合的键视图对象。键视图的一个很少被了解的特性就是他们支持集合操作，比如集合并，交，查运算。所以，如果想对集合的键执行一些普通的集合操作，可以直接使用键视图对象，而不用将他们转换成set字典的items()方法返回一个键-值集合的视图对象，这个对象同样支持集合操作，并且可以用来查找两个字典中有哪些相同的键值对 尽管字典的values()方法也是类似，但是它并不支持这里介绍的集合操作。

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print(a.keys()&b.keys())
print(a.items()&b.items())
结果：

{'x', 'y'}
{('y', 2)}

这些操作也可以用于修改或者过滤字典元素。比如你想以现有字典构造一个排除几个指定键的新字典。下面用字典推导式来实现这个需求

print({key:a[key] for key in a.keys()-{'w','z'}})
结果：
{'x': 1, 'y': 2}