Как сделать копию словаря python

Добавил пользователь Morpheus
Обновлено: 05.10.2024

Словари в Python — это фундаментальный тип данных , представленный в виде пары ключ-значение. Они описываются как объект сопоставления, который сопоставляет хэшируемые значения с произвольными объектами.

Ключи словаря должны быть неизменными, то есть они не могут изменяться. При добавлении в словарь пары ключ-значение он запоминает, в каком порядке они были добавлены.

Словари создаются несколькими способами. Наиболее распространенный метод — указание в фигурных скобках списка разделенных запятыми пар ключ — значение:

Также можно использовать для создания словаря dict(). Она принимает последовательность аргументов ключевых слов:

В первом примере используется последовательность ключевых слов dict(). Вы можете представить их как серию ключевых слов со знаком равенства между ними и их значением.

Во втором примере показано, как создать список с тремя кортежами. Затем этот список передается в dict(), чтобы преобразовать его в словарь.

Доступ к словарям

Вы можете получить доступ к любому значению в словаре через ключ. Если ключ не найден, то выведется ошибка KeyError.

Рассмотрим, как использовать словарь.

Чтобы получить значение first_name, нужно использовать следующий синтаксис: dictionary_nameКак сделать копию словаря python. Теперь попробуем получить ключ, который не существует.

Это не сработало. Мы попросили словарь предоставить значение, которого нет. Можно использовать ключевое слово Python in, чтобы спросить, есть ли ключ в словаре.

А также проверить, нет ли ключа в словаре, используя ключевое слово Python not:

Методы словарей Python

В словарях есть специальные методы, которые можно использовать:

d.get(ключ[, по умолчанию])

Метод get() позволяет получить значение. Ему нужно указать ключ для поиска. Можно вернуть значение по умолчанию, если ключ не будет найден. По умолчанию это None:

Первый пример иллюстрирует, что происходит, если попытаться получить ключ, которого не существует без установки значения get по умолчанию. В этом случае метод возвращается None.

Во втором примере показано, как установить по умолчанию строку “Not Found”.

d.clear()

Метод clear() используется, чтобы удалить все элементы из словаря.

d.copy()

Чтобы создать простую копию словаря, используется метод copy().

Если в словаре есть объекты или словари, то можно столкнуться с логическими ошибками. Так как изменение одного словаря может повлиять на его копию. В этом случае необходимо использовать модуль Python copy, в котором есть функция deepcopy(). Она создаетотдельную копию словаря.

d.Items()

Метод items() возвращает новое представление из элементов словаря.

Этот объект представления будет меняться по мере изменения самого словаря.

d.keys()

Чтобы получить представление ключей, которые есть в словаре, используется метод keys(). Он предоставляет динамическое представление ключей словаря. Можно представление, а также проверить принадлежность представлению по ключевому слову in.

d.values()

Метод values() возвращает объект динамического представления значений словаря.

d.pop(ключ[, по умолчанию])

Чтобы удалить ключ из словаря, используется метод pop(). Он принимает ключ и строку параметра по умолчанию. Если не установить значение по умолчанию и ключ не будет найден, то выведется ошибка KeyError.

d.popitem()

d.update([другие])

Метод обновляет словарь другими парами ключ-значение, перезаписывая существующие ключи. Возвращает None.

Изменение словаря

Предположим, что нужно добавить новую пару ключ-значение.

Чтобы добавить новый элемент в словарь, можно использовать квадратные скобки для установки ключа и значения . Если нужно обновить существующий ключ, можно сделать следующее:

Удаление элементов из словаря

Чтобы удалить ключ из словаря, используйте ключевое слово del:

Также для удаления ключа используется метод pop(), который был описан в предыдущем разделе.

При этом метод словаря pop() возвращает значение, которое удаляется.

Заключение

Словари удобно использовать для быстрого поиска всех типов данных. Если нужен словарь, который создаст значение по умолчанию по несуществующему ключу, примените Python collections. У него есть класс defaultdict, предназначенный для подобного варианта использования.

Дайте знать, что вы думаете по данной теме статьи в комментариях. За комментарии, дизлайки, подписки, лайки, отклики огромное вам спасибо!

Пожалуйста, опубликуйте ваши комментарии по текущей теме материала. Мы крайне благодарны вам за ваши комментарии, отклики, дизлайки, лайки, подписки!

В этом уроке мы собираемся обсудить поверхностное (shallow) и глубокое (deep) копирование с помощью примеров на Python. Мы рассмотрим определение глубокого и поверхностного копирования, а также их реализации на языке Python, чтобы оценить основные различия между двумя типами копирования.

Во многих программах, которые мы пишем, нам часто приходится копировать объекты по какой либо причине, например, из-за улучшения вычислительной эффективности. Есть два способа сделать это: сделать полную копию или поверхностную копию. Прежде чем мы обсудим различия между ними, давайте сначала рассмотрим, что такое глубокое и поверхностное копирование.

Глубокое копирование в Python

Глубокая копия создает новую и отдельную копию всего объекта или списка со своим уникальным адресом памяти. Это означает, что любые изменения, внесенные вами в новую копию объекта или списка, не будут отражаться в исходной. Этот процесс происходит следующим образом, сначала создается новый список или объект, а затем рекурсивно копируя все элементы из исходного в новый.

Пример глубокого копирования

Для реализации концепции глубокого копирования в Python мы будем использовать модуль copy.

Допустим, у нас есть список с именем result_A, который содержит оценки ученика A по 3 предметам, и мы хотим создать точно такой же список результатов и для ученика B. Мы сделаем глубокую копию списка result_A и позже сделаем несколько изменений в этой копии, чтобы посмотреть на оценки ученика B.

Пример 1:

В приведенном выше сценарии мы используем метод deepcopy из модуля copy, чтобы скопировать список result_A в result_B. Далее мы печатаем содержимое обоих списков на экране.

Как видите, списки идентичны. Позже в этой статье мы рассмотрим, как они отличается от результата поверхностного копирования.

Поверхностное копирование в Python

Пример поверхностного копирования

Чтобы реализовать это в Python, мы снова будем использовать модуль copy, но на этот раз мы будем использовать функцию copy.

Давайте воспользуемся тем же списком.

Пример 2:

В приведенном выше сценарии мы используем метод copy из модуля copy, чтобы сделать поверхностную копию списка result_A, который мы назвали result_B. Далее содержимое обоих списков было напечатано на консоли.

Опять же, такие же списки, как и ожидалось. Далее мы объясним разницу между результатами, которые мы получаем от функций copy и deepcopy.

Разница между глубоким и поверхностным копированием

Теперь, когда мы обсудили, что такое поверхностное и глубокое копирование, пришло время поговорить о разнице между ними. По сути, есть только два основных различия, и они связаны друг с другом:

При глубоком копирование новый объект хранит копии значений объекта, тогда как при поверхностным копирование новый объект хранить ссылки на исходный адрес памяти
Глубокая копия не отражает изменения, внесенные в новый/скопированный объект в исходном объекте; в то время как поверхностная копия отражает

Прежде чем мы перейдем к примеру в котором будет рассмотрена разница, я бы хотел, чтобы вы представили аналогию для сценария примера. Допустим, два человека хотят поделиться напитком; у них два пустых стакана и две соломинки. Они могут поделиться напитком двумя способами:

Поместить напиток в один стакан, и поместить обе соломинки в этот стакан для совместного использования.
Поместить напиток в оба стакана, и поместить одну соломинку в каждый стакан

Первый сценарий — сценарий это аналогия поверхностного копирования. Обе переменные/экземпляры используют одну и ту же ячейку памяти для своих операций. Второй сценарий — сценарий глубокого копирования. Обе переменные/экземпляры используют две разные области памяти для своих операций.

Пример сравнения

Чтобы прояснить разницу, давайте использовать эту информацию в наших двух приведенных выше примерах, начиная с примера 1.

Выше мы создали список result_A и сделали его полную копию с именем result_B. Давайте попробуем изменить содержимое в result_B и посмотрим, повлияет ли это на содержимое result_A.

Ожидаемый результат заключается в том, что первоначальный список остается без изменений. И, как вы видите, изменения в глубокой копии не повлияли на исходный список.

Теперь давайте попробуем то же самое с примером 2 — поверхностное копирование.

Здесь ожидаемый результат состоит в том, что как исходный список, так и скопированный список изменяются. И, как вы можете видеть, внесение изменений в поверхностную копию привело к тому, что эти изменения также были отражены в исходном списке.

Заключение

В одной из прошлых статей я разбирал списки в Python и методы работы с ними. Сегодня мы узнаем, как работать со словарями в Python и изучим их методы.

Что такое словарь

Словари (dict) хранят в себе ключи и их объекты, где ключ – это имя объекта в словаре. Их могут называть ассоциативными массивами или хеш-таблицами.

Как мы знаем, в списках доступ к элементам осуществляется по индексу, который является неотрицательным числом. Индекс в списках создается автоматически при добавлении новых элементов, а индексами в словарях служат ключи, и их мы должны объявлять сами.

Для каких целей нам будут полезны словари?

Подсчет каких-то предметов, где ключи – названия предметов, а объект – их количество.

Для экономии памяти, если есть массив, который использует не все индексы по порядку.

Установка соответствий между объектами, сортировка.

Хранение данных разных объектов (например: ключ – ID пользователя ВКонтакте, а объект – массив с данными).

Ключом может быть произвольный неизменяемый тип данных: различные числа, строки, кортежи. Ключом в словаре не может быть множество, но может быть неизменяемый элемент типа frozenset. Значением элемента словаря может быть любой изменяемый или неизменяемый тип данных.

Создание словаря в Python

Пустой словарь в Python, как и в JavaScript, можно создать двумя способами: через функцию dict() или с помощью фигурных скобок. Рассмотрим на примере:

Теперь создадим уже заполненный словарь через функцию и фигурные скобки:

Изменение словаря

Добавим в наш словарь объект. Для этого нам нужно придумать значение ключу. Рассмотрим на примере:

Для удаления ключа и его объекта в словаре используют метод del, указывая имя ключа в квадратных скобках:

Перебор элементов словарей в Python

Для вывода всех ключей и значений по порядку используем цикл с оператором in:

Для вывода значения по ключу используем имя словаря и квадратные скобки с именем нужного ключа:

Методы словарей в Python

copy() – создание копии словаря. Рассмотрим на примере:

get() – получение значения по ключу. Рассмотрим на примере:

clear() – очистка словаря. Рассмотрим на примере:

keys() – получение всех ключей словаря. Рассмотрим на примере:

values() – получение всех значений элементов словаря. Пример:

items() – получение всех элементов словаря, включая ключи. Рассмотрим на примере:

pop() – удаляет и возвращает значение ключа. Рассмотрим на примере:

popitem() – удаляет и возвращает имя и значение ключа. Пример:

setdefault() – получение значения по ключу, если такой ключ присутствует в словаре. Когда такого ключа нет, он создается со значением None (если оно не указано в свойствах). Рассмотрим на примере:

update(<>) – обновить значения по ключам, добавление новых ключей:

Мы изучили словари в Python и методы работы с ними. Надеюсь, статья была полезной для вас. Удачи!

У местная аналогия для словаря в языке Python — обычный толковый словарь, где каждому отдельному слову (ключу) соответствует его определение (значение).

А теперь разберёмся подробнее, как в Python устроены словари и как с ними работать.

Что такое словарь и как он устроен

Словари в Python можно считать реализацией структуры данных, более известной как ассоциативный массив.

Словарь (dictionary) - это тип данных, представляющий собой неупорядоченный набор пар ключ:значение. (при этом каждый ключ, в рамках одного словаря, является уникальным).

Способ хранения словаря Python в памяти

Рассмотрим сначала то, как выглядит структура отдельно взятого элемента словаря в pycore_dict.h :

me_hash — кэшированный хеш-код me_key ;
*me_key — указатель на объект, содержащий ключ элемента;
*me_value — указатель на объект, содержащий значение элемента.

Теперь перейдем к облику самой C-структуры словаря в Python:

Выходит, что, при объявлении нового словаря, в памяти создается объект, состоящий из следующих блоков:

PyObject_HEAD — заголовок;
Py_ssize_t ma_used — количество элементов словаря;
uint64_t ma_version_tag — уникальная версия словаря, меняющаяся каждый раз при его обновлении;
PyDictKeysObject *ma_keys — указатель на массив ключей;
PyObject **ma_values — массив указателей на значения ключей. Если ma_values IS NULL, то все пары ключ:значение содержатся в ma_keys.

Как и в случае со списками, объект словаря хранит лишь указатели, а не сами значения

Базовая работа со словарями

Объявление словаря

Объявить словарь Python 3 можно несколькими способами. Но сначала рассмотрим наиболее простую ситуацию и создадим пустой словарь:

Теперь объявим и инициализируем словарь из трех элементов через соответствующий литерал и выведем на экран значение третьего элемента:

Помимо литерального объявления, в Python существует возможность объявлять словари при помощи функции dict() :

inventory_dict = dict(right_hand='sword', left_hand='shield') inventory_dict >

Чуть более хитрые способы создания словарей:

Вариант №1 . Если вам необходим словарь, каждому ключу которого сопоставлено одно и то же значение, то можно воспользоваться методом fromkeys() :

Вариант №2 . С помощью функции-упаковщика zip() , вызванной внутри dict() , вы можете составить словарь из двух списков (в случае несовпадения длин списков, функция самостоятельно отсечет лишние элементы):

key_list = ['marvel_hero', 'dc_hero'] value_list = ['Spiderman', 'Flash'] superhero_dict = dict(zip(key_list, value_list)) superhero_dict >

Обращение к элементу словаря в Python

Извлечь значение элемента словаря можно единственным образом — обратившись к нему по его ключу:

В отличие от списков, номеров позиций в словарях нет:

print(any_dict[1]) > Traceback (most recent call last): File "

", line 1, in print(any_dict[1]) NameError: name 'any_dict' is not defined

💭 Подобная ошибка возникнет и в том случае, если вы, по какой-то причине, вдруг решите извлечь значение по несуществующему ключу.

Добавление нового элемента в словарь

Для того чтобы добавить в словарь новые данные достаточно новому ключу этого словаря назначить какое-либо значение. Добавление выглядит так:

superhero_dict = superhero_dict['dark_horse_hero'] = 'Hellboy' print(superhero_dict) >

Аналогичным образом можно произвести замену существующего значения по его ключу:

superhero_dict['dc_hero'] = 'Batwoman' print(superhero_dict) >

Удаление элемента из словаря

Для того чтобы удалить запись в словаре воспользуемся оператором del :

Проверка на наличие ключа в словаре Python

Как отмечалось выше, обращение по несуществующему ключу вызывает ошибку в работе интерпретатора. Поэтому, наличие ключа в словаре следует проверять. За это дело отвечает оператор in :

💡 Кстати говоря, использование метода get() позволяет корректно обработать ситуацию, когда запрашивается значение по несуществующему ключу. Достаточно в качестве второго параметра написать значение по умолчанию:

my_hero = superhero_dict.get('dark_horse_hero', 'Этот ключ в словаре отсутствует!') print(my_hero) > Этот ключ в словаре отсутствует!

Длина словаря в Python

Стоит помнить, что словарь — это лишь набор отображений, а не последовательность, однако количество записей в нём мы все еще можем получить, воспользовавшись функцией len() :

treasure = dict(t1='gold', t2='necklace') num_of_items = len(treasure) print(num_of_items) > 2

Не самая богатая добыча! 🙄

Сортировка словаря

Так как словарь состоит из пар, то и отсортировать его можно, как по ключам, так и по значениям.

Сортировка по ключу Сортировка по ключам выполняется с использованием функции sorted() . Работает функция так:

statistic_dict = for key in sorted(statistic_dict): print(key) > a b с d e

Сортировка по значению А вот — один из вариантов сортировки словаря по значениям:

elements = for key, val in sorted(elements.items(), key= lambda x: x[1]): print(val) > -2 0 1 13 95

👉 Здесь стоит учитывать, что, сама по себе, запись sorted(elements.items(), key= lambda x: x[1]) будет возвращать не словарь, а отсортированный список кортежей. Поэтому более правильным вариантом будет:

Перебор словаря в Python

Не является великой тайной и тот факт, что словарь, являющийся, по сути своей, набором пар (т.е. коллекцией), можно всячески итерировать. Один из способов — перебор по ключам:

iter_dict = for key in iter_dict: print(key, end=' ') > key_b key_d key_e key_c key_a

Другой способ — проитерировать с использованием метода .items() . В этом случае на каждой итерации, пара ключ:значение будет возвращаться к нам в виде кортежа (‘ключ’, значение):

iter_dict = for item in iter_dict.items(): print(item, end=' ') > ('key_b', 1) ('key_d', 0) ('key_e', -2) ('key_c', 95) ('key_a', 13)

Наконец, мы можем перебрать значения словаря, пользуясь классным методом .values() :

Объединение словарей

Когда заходит речь об объединении двух словарей, то обязательно следует упомянуть, что для пары сущностей типа "словарь" оператор "+"не определен. Причина этого становится довольно очевидной — стоит лишь вспомнить, что словарь не является последовательностью, а также задуматься над тем, какая именно операция на множестве словарей должна быть реализована этим самым оператором "+". Поэтому как-то так:

dict_1 = dict_2 = print(dict_1 + dict_2) Traceback (most recent call last): File "test.py", line 4, in print(dict_1 + dict_2) TypeError: unsupported operand type(s) for +: 'dict' and 'dict'

Ну а если вы всё-таки хотите добиться результата и всё же выполнить объединение двух словарей, то достаточно воспользоваться методом .update() :

💭 Если бы showcase_2 содержал ключи, присутствующие в showcase_1, то значения, ассоциированные с этими ключами, в результирующем словаре были бы взяты именно из showcase_2.

Ограничения

Создавая словарь, вы не должны забывать о некоторых ограничениях, накладываемых, в основном, на его ключи.

Данные, представляющие собой ключ словаря, должны быть уникальны внутри множества ключей этого словаря. Проще говоря, не должно быть двух одинаковых ключей;
Ключ должен быть объектом неизменяемого типа, то есть строкой, числом или кортежем. Если говорить строже, то объект содержащий ключ должен быть hashable. То есть иметь хеш-значение, которое не меняется в течение его жизненного цикла;
На значения нет никаких ограничений. Максимальный уровень свободы. Они не обязаны быть ни уникальными, ни неизменяемыми, поэтому могут себе позволить быть какими угодно.

Методы словарей в Python

Перечислим основные словарные методы, которые помогут вам при работе с этим типом данных.

clear() — очищает заданный словарь, приводя его к пустому.
get() — отдаёт значение словаря по указанному ключу. Если ключ не существует, а в качестве дополнительного аргумента передано значение по умолчанию, то метод вернет его. Если же значение по умолчанию опущено, метод вернет None.
items() — возвращает словарные пары ключ:значение, как соответствующие им кортежи.
keys() — возвращает ключи словаря, организованные в виде списка.
values() — подобным образом, возвращает список значений словаря.
pop() — удалит запись словаря по ключу и вернет её значение.
popitem() — выбрасывает пару ключ:значение из словаря и возвращает её в качестве кортежа. Такие пары возвращаются в порядке LIFO.
update() — реализует своеобразную операцию конкатенации для словарей. Он объединяет ключи и значения одного словаря с ключами и значениями другого. При этом если какие-то ключи совпадут, то результирующим значением станет значение словаря, указанного в качестве аргумента метода update.
copy() — создает полную копию исходного словаря.

Приведение Python-словарей к другим типам

dict to json

Чтобы сериализовать словарь в json формат, сперва необходимо импортировать сам модуль json:

Теперь можно развлекаться. Существует два схожих метода:

dump() позволит вам конвертировать питоновские словари в json объекты и сохранять их в файлы на вашем компьютере. Это несколько напоминает работу с csv.
dumps() запишет словарь в строку Python, но согласно json-формату.

dict to list

Для конвертации dict в list достаточно проитерировать словарь попарно с помощью метода items() , и, на каждой итерации, добавлять пару ключ:значение к заранее созданному списку. На выходе получим список списков, где каждый подсписок есть пара из исходного словаря.

medicine_chest = dict(top_part='potion', bot_part='bandage') medicine_list = [] for key, con in medicine_chest.items(): temp = Как сделать копию словаря python medicine_list.append(temp) print(medicine_list) > [['top_part', 'potion'], ['bot_part', ' bandage']]

dict to string

Как указывалось выше, привести словарь к строке (str) можно при помощи модуля json . Но, если словарь не слишком большой, то эквивалентного результата можно добиться, используя стандартную функцию str() :

food_machine = dict(tier_1='juice', tier_2='chocolate') f_machine_str = str(food_machine) print(f_machine_str) >

Генератор словарей

В Python существует возможность создавать словари с помощью генераторов. Генераторы выполняют цикл, отбирают key:value пары на каждой итерации и заполняют, таким образом, новый словарь.

Создадим словарь, где нескольким элементам ряда натуральных чисел приводятся в соответствие их квадраты:

Также генератор удобен, когда нужно инициализировать какой-то имеющийся список ключей:

list_of_keys = ['q', 'w', 'e', 'r', 't'] generated_dict = print(generated_dict) >

Вложенные словари

Отдельного упоминания заслуживает тот факт, что элемент словаря может принимать в качестве значения другой словарь:

💭 Число уровней вложенности словарей неограниченно!

Альтернативы словарям

Есть такой модуль, который называется collections . В нем представлены альтернативные словарям типы данных: OrderedDict , defaultdict и Counter . Они близки словарям по сути, но имеют несколько расширенный функционал.

OrderedDict

OrderedDict, можно сказать, является обычным словарем, который, однако, запоминает порядок добавления в него ключей. А, значит, у метода popitem() появляется возможность, через присвоение параметру last значений False или True , указывать какой элемент нужно удалить: первый или последний.

defaultdict

Это подмножество словарей также, на первый взгляд, очень похоже на обычный dict. Но и тут есть свои тонкости. В частности, defaultdict , при отсутствии ключа, всегда присваивает значение по умолчанию, если его пытаются извлечь. Соответственно, KeyError вы больше не увидите.

Counter

Counter — подтип словаря, подсчитывающий и хранящий количество совпадающих неизменяемых элементов последовательности. Однако Counter() обладает и своими небезынтересными методами:

elements() — метод возвращает список элементов в лексикографическом порядке;
most_common(num) — возвращает num элементов, которые встречаются в последовательности чаще всего;
subtract() — метод вычитает количество элементов, присутствующих в итерируемом или map объекте из вычисляемого объекта.

Наверно вы заметили, что словари и списки (о которых, кстати, вы можете почитать в нашей предыдущей статье " Списки в Python ") схожи как, внешне, так и в том, что могут изменять свой размер по необходимости.

Вообще говоря, и списки и словари — это изменяемые объекты, однако операции, провоцирующие изменения для этих типов данных, различны. Различаются они ещё и тем, что элементы словарей сохраняются по ключам, а не по позициям. Так или иначе, оба типа коллекций входят в число наиболее важных и часто применяемых на практике в языке Python.

Читайте также: