Python зачем нужен словарь

Python зачем нужен словарь

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.

# Создадим пустой словать Capitals Capitals = dict() # Заполним его несколькими значениями Capitals['Russia'] = 'Moscow' Capitals['Ukraine'] = 'Kiev' Capitals['USA'] = 'Washington' Countries = ['Russia', 'France', 'USA', 'Russia'] for country in Countries: # Для каждой страны из списка проверим, есть ли она в словаре Capitals if country in Capitals: print('Столица страны ' + country + ': ' + Capitals[country]) else: print('В базе нет страны c названием ' + country)

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

• 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:

Capitals = Capitals = dict(Russia = 'Moscow', Ukraine = 'Kiev', USA = 'Washington') Capitals = dict([("Russia", "Moscow"), ("Ukraine", "Kiev"), ("USA", "Washington")]) Capitals = dict(zip(["Russia", "Ukraine", "USA"], ["Moscow", "Kiev", "Washington"])) print(Capitals)

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: APython зачем нужен словарь . 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: APython зачем нужен словарь = value .

Для удаления элемента из словаря можно использовать операцию del APython зачем нужен словарь (операция возбуждает исключение KeyError , если такого ключа в словаре нет. Вот два безопасных способа удаления элемента из словаря.

A = key = 'ac' if key in A: del APython зачем нужен словарь try: del APython зачем нужен словарь except KeyError: print('There is no element with key "' + key + '" in dict') print(A)

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:

A = dict(zip('abcdef', list(range(6)))) for key in A: print(key, APython зачем нужен словарь)

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.

Соответственно, быстро проверить, есть ли значение val среди всех значений элементов словаря A можно так: val in A.values() , а организовать цикл так, чтобы в переменной key был ключ элемента, а в переменной val , было его значение можно так:

A = dict(zip('abcdef', list(range(6)))) for key, val in A.items(): print(key, val)

Источник

Списки и словари в Python. Разница и смысл

Сейчас постараюсь подробно разобрать списки и словари в Python, объясню смысл их использования, и разберём их различия, а в конце подведём итог.

Списки

Что такое список?

Список это вид переменной у которой сразу несколько значений. Значения могут быть разных типов, например в одном списке может быть как и int(целое число) так и float(число с плавающей точкой) и до кучи к ним ещё и string(строка, буквы). Все данные в списке упорядоченные индексацией.

Как сделать список?

Список в коде создаётся таким путём:

my_list = [данные, через, запятую]

Числа в список забивать нужно без кавычек, а строки с одинарными либо двойными, разницы нет. Но если у вас в строке есть двойные кавычки, то обозначать строку нужно одинарными кавычками, и наоборот. В противном случае, компилятор просто потеряется и выдаст ошибку. Числа с плавающей точкой пишите именно с точкой, хоть за ошибку считаться не будет, но большинство программистов используют именно точку. В списке может быть список, а в нём словарь и так далее…

Как работать с определённым элементом в списке?

Допустим мы хотим вывести на экран определённый элемент из списка. Возьмём 3-й. А запишем в коде мы это так:

Сразу отвечу на вопрос: почему элемент 2-ой, если на самом деле он 3-ий? Давайте вернёмся к школьной программе по математике 5-го класса. Там нам говорят что натуральные числа — числа без плавающей точки, используемые при счёте предметов. 0 и отрицательные числа не являются натуральными числами. Теперь смотрим на список. Данные — они у нас в памяти компьютера, они предметами имеющими какую либо физическую внешность не являются. Соответственно их счёт мы начинаем с нуля. Следственно: 1-ый для нашего понимания — 0-ой для понимания компьютера. Это нужно запомнить.

В прочем работа с определённым элементом из списка идентична работе с переменной, поэтому мы её разбирать не будем.

Как работать с самим списком?

Существует множество функций по работе со списками. Их вы можете найти по ссылке: тык. Сейчас мы разберём поисковые методы.

Таблица поисковых методов

my_list.append(x)

Добавляет элемент в конец списка

list.extend(L)

Расширяет список my_list, добавляя в конец все элементы списка L

my_list.insert(i, x)

Вставляет на i-ый элемент значение x

my_list.remove(x)

Удаляет первый элемент в списке, имеющий значение x. ValueError, если такого элемента не существует

my_list.index(x, [start [, end]])

Возвращает положение первого элемента со значением x (при этом поиск ведется от start до end)

my_list.count(x)

Возвращает количество элементов со значением x

my_list.sort(Python зачем нужен словарь)

Сортирует список на основе функции

my_list.reverse()

my_list.copy()

Поверхностная копия списка

my_list.clear()

Сохранение результата выполнения поискового метода в переменную выполняется следующим образом:

Если мы сортируем список и сохраняем новый список в переменную то

будет ошибкой. Правильнее будет сначала выполнить сортировку, а уже сортированный список сохранить в переменную

Словари

Что такое словарь?

Словарь это неупорядоченный список. Вместо индексации здесь у всех данных есть свой ключ — буквенный.

Как создать словарь?

Словари в Python объявляются таким путём:

Как работать с определённым элементом словаря?

Вывести определённый элемент из словаря на экран можно вот так:

Сейчас мы вывели значение элемента в словаре с ключем ‘key1’.

Точно также — работа с определённым элементом из словаря идентична работе с переменной, всё разбирать мы не будем.

Как работать с самим словарем?

Таблица методов для работы со словарями

my_dict.clear()

my_dict.copy()

my_dict.get(key[, default])

Возвращает значение ключа, но если его нет, не бросает исключение, а возвращает default (по умолчанию None)

my_dict.items()

Возвращает пары (ключ, значение)

my_dict.keys()

my_dict.pop(key[, default])

Удаляет ключ и возвращает значение. Если ключа нет, возвращает default (по умолчанию бросает исключение).

my_dict.popitem()

Удаляет пару (ключ, значение). Если словарь пуст, бросает исключение KeyError. Помните, что словари неупорядочены

my_dict.values()

Возвращает значения из словаря

Подведём итоги

Для цен в магазине лучше использовать словари, можно указать для чего конкретно цена, для списка банковских клиентов — списки, можно рассортировать по алфавиту. А дальше — по аналогии.

Надеюсь статья была поучительной!

Источник