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Python如何建立多个值和单个键的映射

 更新时间：2024年09月11日 08:52:46   作者：TakingCoding4Granted  
在Python中,常见的字典只能映射单个键到单个值,若需映射单个键到多值,可以通过将值存储于列表或集合中实现,使用列表可以保持元素插入顺序,而使用集合则可以去重,collections模块的defaultdict类简化了此类多值字典的创建过程

问题

你希望创建一个字典，该字典可以建立多个值和单个键之间的映射（即所谓的多值字典）。

解决方案

在 Python 中，基于普通的字典类 dict 创建的对象一般只可以存储一个键和一个值的映射。

如果你希望存储一个键和多个值之间的映射，你需要将多个值存储存储在另一个容器中，如：列表或集合。

例如，你可能会创建如下所示的字典：

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

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

究竟是使用列表还是集合来保存多个值取决于实际需求，即如果你希望保持元素的插入顺序，那么使用列表比较好；如果你希望去除重复元素且不在乎元素的插入顺序，则使用集合更佳。

实际上，下面将看到，通过代码的方式创建上述的字典还是比较麻烦的，需要考虑某个键是否已经在字典中，并据此做不同的处理。

对此，标准模块 collections 中的类 defaultdict 可以使得通过代码创建类似上述字典变得很容易，使用该类创建的对象中，一个显著的特点是，对于不存在的键，在第一次尝试按照键添加值时，该对象做好自动的做好值的初始化。

例如：

>>> from collections import defaultdict
>>> d = defaultdict(list)
>>> d
defaultdict(<class 'list'>, {})
>>> d['a']
[]
>>> d
defaultdict(<class 'list'>, {'a': []})

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

>>> d = defaultdict(set)
>>> d['a'].add(1)
>>> d['a'].add(2)
>>> d['b'].add(4)
>>> d
defaultdict(<class 'set'>, {'a': {1, 2}, 'b': {4}})

讨论

如上所述，如果使用普通的字典类 dict 创建对象实现和上述 defaultdict 类创建对象类似的功能，那么对于某个键第一个值的初始化就会比较麻烦。

例如，使用 dict 的初始化可能如下：

>>> pairs
>>> [('a', 1), ('a', 2), ('a', 3), ('b', 4), ('b', 5)]
>>> d = {}
>>> for key, value in pairs:
...    if key not in d:
...        d[key] = []
...    d[key].append(value)
    
>>> d
{'a': [1, 2, 3], 'b': [4, 5]}

如果使用 defaultdict ，那么代码就会很简洁：

>>> d = defaultdict(list)
>>> for key, value in pairs:
...    d[key].append(value)
    
>d
defaultdict(<class 'list'>, {'b': [4, 5], 'a': [1, 2, 3]})

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。

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