Slovník Pythonu – vše, co potřebujete vědět

Slovníky Pythonu jsou neuvěřitelně užitečnou datovou strukturou, po které často sáhnete při svém programátorském úsilí. Jejich jedinečná schopnost mapovat klíče na jejich příslušné hodnoty umožňuje rychlý, efektivní přístup a zjednodušený kód při správě komplexních datových sad.

Slovníky Pythonu jsou v podstatě implementací asociativních polí. Poskytují flexibilní a efektivní způsob ukládání a manipulace s daty ve formě párů klíč-hodnota.

Jsou velmi univerzální a dokážou pojmout vyměnitelné a objednané kolekce, aniž by umožňovaly duplicitní klíče.

Když se v tomto článku ponoříme do slovníků, zjistíte, že jsou to výkonné nástroje pro organizaci a přístup k vašim datům.

Takže se určitě seznamte se spletitostmi a nevýhodami slovníků, abyste ve svých projektech odemkli jejich plný potenciál!

Obsah

• Porozumění slovníkům Python
• Jak vytvořit pythonovský slovník
  • Použití složených závorek
  • Použití Dict Constructor
• Jak získat přístup k prvkům slovníku
  • Pomocí kláves
  • Pomocí Get Method
• Jak upravit prvky slovníku
  • Přidávání nových prvků
  • Aktualizace stávajících prvků
• Mazání prvků slovníku
  • Del klíčové slovo
  • Clear Method
• Jaké jsou některé běžné slovníkové metody?
  • Klíče
  • Hodnoty
  • Položky
  • Aktualizace
  • Pop
  • Popitem
• Používání slovníků Pythonu
  • Opakování přes slovníky
  • Co jsou porozumění slovníku?
  • Co jsou vnořené slovníky?
• Běžné případy použití slovníku

Porozumění slovníkům Python

Slovník v je výkonná a flexibilní datová struktura, která vám umožňuje ukládat kolekci párů klíč-hodnota. Představte si slovník jako způsob mapování klíčů na jejich odpovídající hodnoty, což usnadňuje získávání informací souvisejících s konkrétním identifikátorem.

Chcete-li vytvořit slovník, můžete použít složené závorky ( { } ) uzavírající seznam párů klíč-hodnota oddělených čárkami. Například:

your_dict = {"key1": "value1", "key2": "value2", "key3": "value3"}

Pamatujte, že slovníky v Pythonu jsou proměnlivé, což znamená, že můžete upravit jejich obsah po jejich vytvoření. Chcete-li přidat nebo aktualizovat pár klíč–hodnota, jednoduše použijte následující syntaxi:

your_dict["new_key"] = "new_value"

#You can also update an old key's value
your_dict["old_key"] = "new_value"

Pokud jde o přístup k hodnotám ve slovníku, potřebujete pouze klíč:

value = your_dict["key1"]

V případě, že se pokusíte získat přístup ke klíči, který ve slovníku neexistuje, narazíte na KeyError. Abyste tomu zabránili, můžete použít metodu get():

value = your_dict.get("non_existent_key", "default_value")

Jedna věc, kterou si musíte zapamatovat, je, že slovník Pythonu nemůže obsahovat duplicitní klíče. Každý klíč musí být jedinečný a musí mít neměnný datový typ.

Pro svůj klíč můžete například použít n-tici, řetězec, celé číslo nebo dokonce boolean. Nemůžete však používat seznamy, slovníky ani sady.

Pro hodnoty žádná taková omezení neexistují. Můžete použít proměnlivé i neměnné datové typy.

Odstranění prvku ze slovníku se provádí pomocí klíčového slova del :

del your_dict["key1"]

Poskytují také několik metod pro iteraci jejich obsahu. Můžete například procházet klíče slovníku, hodnoty nebo dokonce obojí:

for key in your_dict.keys():
    print(key)

for value in your_dict.values():
    print(value)

for key, value in your_dict.items():
    print(key, value)

Nyní můžete tyto slovníkové metody a techniky používat k efektivnímu ukládání, načítání a manipulaci s daty při práci s .

Jak vytvořit pythonovský slovník

Existují dva hlavní způsoby, jak můžete vytvářet slovníky Pythonu: pomocí složených závorek a konstruktoru dict() .

Použití složených závorek

Jednou z metod, kterou můžete použít k vytvoření slovníku, je použití složených závorek ( {} ). Pro inicializaci prázdného slovníku můžete jednoduše použít empty_dict = {} .

Chcete-li vytvořit slovník s páry klíč–hodnota, oddělte klíče a hodnoty dvojtečkami. Dále oddělte každý pár čárkou:

python_dict = {
    'key1': 'value1',
    'key2': 'value2',
    'key3': 'value3'
}

Pomocí tohoto formátu jste vytvořili slovník Pythonu se třemi páry klíč–hodnota. Pamatujte, že klíče musí být jedinečné, zatímco hodnoty slovníku lze duplikovat.

Použití Dict Constructor

Další metodou pro vytvoření slovníku Pythonu je použití konstruktoru dict() . Chcete-li vytvořit prázdný slovník, jednoduše zavolejte tuto funkci bez jakýchkoli argumentů: empty_dict = dict() .

Chcete-li vytvořit slovník pomocí konstruktoru dict() , můžete použít následující syntaxi:

python_dict = dict(
    key1='value1',
    key2='value2',
    key3='value3'
)

Tato metoda také vytvoří slovník Pythonu se třemi prvky klíč–hodnota. Všimněte si, že na rozdíl od metody složených závorek konstruktor dict() nevyžaduje uvozovky kolem klíčů.

Hodnoty slovníku však stále vyžadují uvozovky

Nyní, když jste obeznámeni se dvěma způsoby vytváření slovníků Pythonu, můžete je začít implementovat do kódu a využít jejich výkonné funkce ve svých aplikacích.

Jak získat přístup k prvkům slovníku

V této části se dozvíte o různých způsobech přístupu k prvkům ve slovníku. Slovníky ukládají data v párech klíč–hodnota a ke každé hodnotě slovníku můžete přistupovat pomocí jejich příslušných klíčů.

Probereme dvě oblíbené metody: Použití kláves a metodu get .

Pomocí kláves

Jedním z nejpřímějších způsobů přístupu k prvkům slovníku je použití kláves. Chcete-li získat hodnotu konkrétního klíče slovníku, jednoduše vložte klíč do hranatých závorek vedle názvu slovníku:

my_dict = {'name': 'John', 'age': 30, 'city': 'New York'}
name_value = my_dict['name']

phone_value = mydict['phone-number']

V tomto příkladu by name_value uložil řetězec 'John' . Všimněte si, že pokud se pokusíte získat přístup k neexistujícímu klíči, Python vyvolá KeyError .

Pomocí Get Method

Alternativou k přímému použití klíčů je metoda get() , která umožňuje přístup k prvkům slovníku bez rizika vyvolání chyby KeyError. Místo toho metoda get vrátí výchozí hodnotu, pokud zadaný klíč není nalezen:

my_dict = {'name': 'John', 'age': 30, 'city': 'New York'}
name_value = my_dict.get('name', 'Key not found')
country_value = my_dict.get('country', 'Key not found')

V tomto příkladu by name_value uložilo řetězec ' John ' jako dříve, protože klíč ' name ' je přítomen ve slovníku. Hodnota country_value však uloží výchozí hodnotu ' Key not found ', protože klíč ' country ' ve slovníku neexistuje.

Metoda get() poskytuje flexibilnější způsob přístupu k prvkům slovníku, protože vám umožňuje elegantně zacházet s chybějícími klíči. V závislosti na vašich požadavcích a možnosti, že narazíte na neexistující klíče, můžete použít kteroukoli metodu.

Jak upravit prvky slovníku

V této části se dozvíte, jak upravit prvky ve slovníku Pythonu. Toho lze dosáhnout dvěma primárními operacemi: přidáním nových prvků a aktualizací stávajících.

Obě tyto metody vám pomohou zachovat přesnost a užitečnost vašeho slovníku. Pojďme se na ně podívat:

1. Přidávání nových prvků

Přidání nového prvku do slovníku je jednoduché. Chcete-li to provést, zadejte nový pár klíč–hodnota pomocí operátoru přiřazení, jako je tento:

your_dict = {"key1": "value1", "key2": "value2"}
your_dict["new_key"] = "new_value"

Po provedení výše uvedeného fragmentu kódu bude váš slovník nyní obsahovat nový pár:

{"key1": "value1", "key2": "value2", "new_key": "new_value"}

Můžete také přidat více párů klíč–hodnota najednou pomocí metody update() slovníku

new_elements = {"key3": "value3", "key4": "value4"}
your_dict.update(new_elements)

Nyní bude váš slovník obsahovat následující položky:

{"key1": "value1", "key2": "value2", "key3": "value3", "key4": "value4"}

1. Aktualizace stávajících prvků

Chcete-li aktualizovat hodnotu existujícího prvku, musíte jednoduše odkazovat na klíč a přiřadit mu novou hodnotu:

your_dict["key1"] = "updated_value1"

Výsledkem této změny bude následující slovník:

{"key1": "updated_value1", "key2": "value2", "key3": "value3", "key4": "value4"}

Pokud potřebujete aktualizovat více prvků najednou, použijte znovu metodu update() . Chcete-li jej použít, předejte nový slovník obsahující požadované úpravy.

Například aktualizujme slovník your_dict hodnotami ze slovníku aktualizací:

updates = {"key2": "updated_value2", "key4": "updated_value4"}
your_dict.update(updates)

Po použití těchto aktualizací bude slovník your_dict vypadat takto:

{"key1": "updated_value1", "key2": "updated_value2", "key3": "value3", "key4": "updated_value4"}

Tyto operace jsou základními nástroji při práci, protože vám umožňují udržovat datové struktury aktuální a přesné.

Mazání prvků slovníku

V této části prozkoumáme dva běžné způsoby, jak odstranit prvky slovníku v Pythonu: klíčové slovo del a metodu clear() .

1. Del klíčové slovo

Klíčové slovo del se používá k odstranění konkrétního páru klíč-hodnota ze slovníku. Funguje na místě a vyvolá chybu KeyError, pokud klíč ve slovníku neexistuje. Chcete-li odstranit prvek, jednoduše použijte následující syntaxi:

del my_dict[key]

Pokud například chcete odstranit klíč s názvem „ značka “ ze slovníku s názvem my_dict, napíšete:

del my_dict["brand"]

Mějte na paměti, že před použitím klíčového slova del je dobré se ujistit, že klíč ve slovníku existuje. Můžete to provést kontrolou, zda je klíč ve slovníku:

if "brand" in my_dict:
    del my_dict["brand"]

1. Clear Method

Metoda clear() je další způsob, jak odstranit prvky slovníku. Tato metoda odstraní všechny klíče a hodnoty slovníku v jedné operaci a výsledkem je prázdný slovník.

Chcete-li použít metodu clear() ve svém slovníku, jednoduše ji zavolejte. Pokud například máte existující slovník s názvem my_dict a chcete odstranit veškerý jeho obsah, napište:

my_dict.clear()

Na závěr jste se naučili dvě metody odstranění prvků ze slovníku Pythonu: klíčové slovo del pro odstranění jednotlivých párů klíč-hodnota a metodu clear() pro vyprázdnění celého slovníku.

Jaké jsou některé běžné slovníkové metody?

V této části prozkoumáme některé běžné metody slovníku Pythonu. Tyto vestavěné metody vám pomohou manipulovat a upravovat slovníky tak, aby vyhovovaly vašim potřebám.

Klíče

Chcete-li získat všechny klíče ze svého slovníku, můžete použít metodu keys() . Tím se vrátí objekt zobrazení obsahující všechny klíče slovníku.

Například:

your_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
key_view = your_dict.keys()
print(key_view)
# Output: dict_keys(['a', 'b', 'c'])

Hodnoty

Podobně metoda values() umožňuje získat všechny hodnoty uložené ve slovníku. Toto je také prezentováno jako objekt pohledu.

Například:

value_view = your_dict.values()
print(value_view)
# Output: dict_values([1, 2, 3])

Položky

Pokud potřebujete přistupovat ke klíčům i hodnotám současně, použijte metodu items(). Tím se vrátí objekt zobrazení obsahující páry klíč-hodnota ve formě n-tic.

Podívejme se na příklad:

item_view = your_dict.items()
print(item_view)
# Output: dict_items([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])

Aktualizace

Metoda update() vám umožňuje upravit váš slovník přidáním nebo aktualizací prvků klíč–hodnota. Chcete-li metodu použít, musíte jako argument zadat slovník.

Chcete-li sloučit dva slovníky nebo aktualizovat konkrétní klíče, použijte tuto metodu:

your_dict.update({'d': 4, 'e': 5})
print(your_dict)
# Output: {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4, 'e': 5}

Pop

Pomocí metody pop() můžete odstranit konkrétní položku ze slovníku. Chcete-li jej použít, zadejte klíč, který má být odstraněn, jako argument v metodě.

Metoda vrátí hodnotu spojenou se zadaným klíčem a odstraní ji ze slovníku:

removed_value = your_dict.pop('a')
print(removed_value)
# Output: 1
print(your_dict)
# Output: {'b': 2, 'c': 3, 'd': 4, 'e': 5}

Popitem

Metoda popitem () odstraní poslední pár klíč–hodnota ve slovníku. Vrátí n-tici obsahující odstraněný klíč a hodnotu. Například:

removed_item = your_dict.popitem()
print(removed_item)
# Output: ('e', 5)
print(your_dict)
# Output: {'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

Pomocí těchto metod můžete efektivně spravovat a manipulovat se svými slovníky, abyste dosáhli různých úkolů.

Používání slovníků Pythonu

V této části se naučíte různé techniky práce se slovníky, jako je jejich procházení, používání výkladů slovníků a práce s vnořenými slovníky.

Opakování přes slovníky

Chcete-li procházet slovníkem, můžete použít vestavěnou metodu items() k iteraci párů klíč-hodnota. To vám umožňuje provádět operace s klíči i hodnotami čitelným a efektivním způsobem.

Zde je příklad:

my_dict = {"apple": 1, "banana": 2, "cherry": 3}

for key, value in my_dict.items():
    print(key, value)

Alternativně můžete použít metody keys() a values() k iteraci výlučně klíčů slovníku nebo hodnot.

Co jsou porozumění slovníku?

Slovníkové porozumění představují stručný způsob, jak vytvořit slovníky pomocí jednoho řádku kódu. Jsou podobné jako seznamy, ale místo toho pracují se slovníky.

Zde je příklad výkladu slovníku, který odmocňuje čísla od 1 do 5:

squared_numbers = {num: num**2 for num in range(1, 6)}

Porozumění slovníku může být velmi cenné pro úkoly, jako je filtrování slovníků nebo transformace jejich hodnot.

Co jsou vnořené slovníky?

Vnořené slovníky jsou slovníky, které obsahují jiné slovníky jako hodnoty. Mohou být použity k reprezentaci složitých hierarchických datových struktur.

Zde je příklad vnořeného slovníku:

nested_dict = {
    "person1": {"name": "Alice", "age": 30},
    "person2": {"name": "Bob", "age": 24}
}

Chcete-li získat přístup k prvku ve vnořeném slovníku, použijte vícenásobné indexování:

name_p1 = nested_dict["person1"]["name"]

Prvky ve vnořených slovnících můžete podle potřeby dále upravovat nebo s nimi manipulovat. Při práci se složitými vnořenými slovníky nezapomeňte sledovat klíče a úrovně vnoření, abyste předešli zmatkům nebo chybám.

Běžné případy použití slovníku

Slovníky Pythonu jsou všestranné a umožňují vám organizovat a spravovat různé typy dat. V této části prozkoumáte některé běžné případy použití slovníků, které vám pomohou lépe porozumět a pomohou vám je efektivně implementovat do vašich projektů.

1. Ukládání dat klíč–hodnota : Slovníky jsou ideální pro ukládání dat s jedinečnými klíči a přidruženými hodnotami, jako jsou uživatelská jména a informace o uživateli nebo ID produktů a podrobnosti o produktu:

{
  "username1": {"name": "Alice", "email": "[email protected]"},
  "username2": {"name": "Bob", "email": "[email protected]"}
}

Příklad toho lze vidět v tomto videu o tom, jak vytvořit agregátor zpráv Google v LuckyTemplates pomocí Pythonu.

https://youtu.be/InsDb_DR15E

V tomto videu používáme slovník k ukládání datových hodnot získaných z volání GoogleNews API.

2. Počítání výskytů : K počítání výskytů položek, jako je četnost slov v dokumentu, můžete použít slovníky. Pomocí klíčů k reprezentaci jedinečných položek a hodnot k označení počtu můžete tato data efektivně spravovat.

Zajímavostí je, že to můžete udělat pomocí třídy Counter v modulu Python Collections. Vezme neuspořádaný seznam a vrátí slovník s každým jedinečným prvkem jako klíčem a jejich frekvencí jako příslušnou hodnotou.

3. Mapování klíčů na více hodnot : Pokud potřebujete uložit více hodnot pro každý klíč slovníku, můžete použít seznamy nebo sady jako hodnoty ve vašem slovníku:

{
  "fruits": ["apple", "banana", "mango"],
  "vegetables": ["carrot", "broccoli", "spinach"]
}

4. Ukládání vypočtených výsledků do mezipaměti : Slovníky lze použít pro ukládání výsledků drahých operací do mezipaměti. To je užitečné zejména v technikách memoizace a dynamického programování, kde ukládáte výsledky výpočtů, abyste se vyhnuli nadbytečným výpočtům.

5. Vytváření invertovaných indexů : V případech, jako jsou vyhledávače, můžete vyžadovat invertovaný index, který mapuje každý hledaný výraz na seznam zdrojů obsahujících daný výraz. Využití slovníků vám umožňuje ukládat tato data efektivně:

{
  "python": ["resource1", "resource3"],
  "dictionary": ["resource2", "resource3", "resource4"]
}

Toto je jen několik příkladů, které ilustrují sílu a všestrannost slovníků Pythonu. Pochopením těchto případů použití a jejich aplikací můžete využít plný potenciál slovníků k vytvoření efektivních řešení pro vaše programovací úlohy!