如何高效使用Python字典的方法詳解

眾所周知字典（dict）對象是 Python 最常用的數據結構，社區曾有人開玩笑地說："Python企圖用字典裝載整個世界"，字典在Python中的重要性不言而喻，這里整理了幾個關于高效使用字典的清單，希望Python開發者可以在日常應用開發中合理利用，讓代碼更加 Pythonic。

1、用 in 關鍵字檢查 key 是否存在
Python之禪中有一條開發哲學是：
There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it.
盡量找一種，最好是唯一種顯而易見的解決方案。Python2 中判斷某個 key 是否存在字典中可使用 has_key 方法，另外一種方式是使用 in 關鍵字。但是強烈推薦使用后者，因為 in 的處理速度更快，另外一個原因是 has_key 這個方法在 Python3 被移除了，要想同時兼容py2和py3兩個版本的代碼，用 in 是最好的選擇。
bad    
d = {'name': 'python'}
 
if d.has_key('name'):
 pass

good    
if 'name' in d:
 pass

2、用 get 獲取字典中的值

關于獲取字典中的值，一種簡單的方式就是用d[x]訪問該元素，但是這種情況在 key 不存在的情況下會報 KeyError 錯誤，當然你可以先用 in 操作檢查 key 是否在字典中再獲取，不過這種方式不符合 Python 之禪中說的：

Simple is better than complex.

Flat is better than nested.

好的代碼應該是簡單易懂的，扁平的代碼結構更加可讀。我們可以使用 get 方法來代替 if ... else

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

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

3、用 setdefault 為字典中不存在的 key 設置缺省值    
data = [
  ("animal", "bear"),
  ("animal", "duck"),
  ("plant", "cactus"),
  ("vehicle", "speed boat"),
  ("vehicle", "school bus")
 ]

在做分類統計時，希望把同一類型的數據歸到字典中的某種類型中，比如上面代碼，把相同類型的事物用列表的形式重新組裝，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斷 key 是否已經存在，如果不存在則要先用列表對象進行初始化，再執行后續操作。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：
    如果 key 存在于字典中，那么直接返回對應的值，等效于 get 方法
    如果 key 不存在字典中，則會用 setdefault 中的第二個參數作為該 key 的值，再返回該值。
4、用 defaultdict 初始化字典對象
如果不希望 d[x] 在 x 不存在時報錯，除了在獲取元素時使用 get 方法之外，另外一種方式是用 collections 模塊中的 defaultdict，在初始化字典的時候指定一個函數，其實 defaultdict 是 dict 的子類。    
from collections import defaultdict
 
groups = defaultdict(list)
for (key, value) in data:
 groups[key].append(value)

當 key 不存在于字典中時，list 函數將被調用并返回一個空列表賦值給 d[key]，這樣一來，你就不用擔心調用 d[k] 會報錯了。

5、用 fromkeys 將列表轉換成字典    
keys = {'a', 'e', 'i', 'o', 'u' }
value = []
d = dict.fromkeys(keys, value)
print(d)
 
>>>
{'i': [], 'u': [], 'e': [],
 'a': [], 'o': []}

6、用字典實現 switch ... case 語句

Python 中沒有 switch ... case 語句，這個問題Python之父龜叔表示這個語法過去沒有，現在沒有，以后也不會有。因為Python簡潔的語法完全可以用 if ... elif 實現。如果有太多的分支判斷，還可以使用字典來代替。
    
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提供了幾種方式迭代字典中的元素，第一種是使用 items 方法：    
d = {
 0: "zero",
 1: "one",
 2: "two",
}
 
for k, v in d.items():
 print(k, v)

items 方法返回的是（key ,value）組成的列表對象，這種方式的弊端是迭代超大字典的時候，內存瞬間會擴大兩倍，因為列表對象會一次性把所有元素加載到內存，更好的方式是使用 iteritems    
for k, v in d.iteritems():
 print(k, v)

iteritems 返回的是迭代器對象，迭代器對象具有惰性加載的特性，只有真正需要的時候才生成值，這種方式在迭代過程中不需要額外的內存來裝載這些數據。注意 Python3 中，只有 items 方法了，它等價于 Python2 中的 iteritems，而 iteritems 這個方法名被移除了。
8、使用字典推導式
推導式是個絕妙的東西，列表推導式一出，map、filter等函數黯然失色，自 Python2.7以后的版本，此特性擴展到了字典和集合身上，構建字典對象無需調用 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}
總結
以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文的內容對大家的學習或者工作能帶來一定的幫助