Введение в словари (dict). Базовые операции над словарями

Курс по Python: https://stepik.org/course/100707

Мы продолжаем курс по языку Python. На этом занятии мы с вами познакомимся с новой коллекцией данных – словарем. Давайте представим, что мы в программе хотели бы описать, следующие зависимости:

house -> дом
car -> машина
tree -> дерево
road -> дорога
river -> река

Если определить значения через список:

d = ["дом", "машина", "дерево", "дорога", "река"]

то мы получим коллекцию, где каждое значение (русское слово) будет связано с числом – индексом. И изменить эти индексы невозможно – они создаются автоматически самим списком. А нам бы хотелось обращаться к этим значениям по английским словам. Как раз это позволяет делать словарь. Он формирует коллекцию в виде ассоциативного массива с доступом к элементу по ключу.

Для создания словаря используется следующий синтаксис:

{key1: value1, key2: value2, …, keyN:valueN}

и он определяет неупорядоченную коллекцию данных, то есть, данные в словаре не имеют строгого порядка следования. Располагаться они могут произвольным образом, но всегда связаны с одним, строго определенным ключом.

В нашем конкретном случае словарь можно определить, так:

d = {"house": "дом", "car": "машина",
     "tree": "дерево", "road": "дорога",
     "river": "река"}

Как видите, мы можем записывать значения в несколько строчек, не обязательно все писать в одну.

После создания словаря, мы можем по ключу получать нужное нам значение. Для этого записываются квадратные скобки и в них указывается ключ:

d["house"]

возвращается значение «дом», которое связано с этим ключом. Если же указать не существующий ключ:

d[100]

то получим ошибку. Разумеется, ключи в словарях всегда уникальны. Если записать два одинаковых:

d = {"house": "дом", "house": "дом 2", "car": "машина"}

то ключ «house» будет ассоциирован с последним значением – «дом 2».

Также для определения словаря в Python существует специальная встроенная функция dict(). Ей, в качестве аргументов, через запятую перечисляются пары в формате ключ=значение:

d2 = dict(one = 1, two = 2, three = "3", four = "4")

Здесь ключи преобразовываются в строки и должны определяться как и имена переменных. Например, использовать числа уже не получится:

d2 = dict(1 = "one", two = 2, three = "3", four = "4")

Это неверное имя переменной.

Один из плюсов этой функции – возможность создать словарь из списка специального вида. Что это за вид? Например, такой:

lst = [[2, "неудовлетворительно"], [3, "удовлетворительно"], [4, "хорошо"], [5, "отлично"]]

Здесь вложенные списки состоят из двух элементов, которые функцией dict() интерпретируются как ключ и значение. Если мы сформируем словарь:

d3 = dict(lst)

то, как раз, увидим такую структуру данных. Причем, в этом случае, в качестве ключей можно уже выбирать и другие типы данных, не только строки, например, числа.

Если вызвать эту функцию без параметров:

d = dict()

то получим пустой словарь. Это эквивалентно такой записи:

d = {}

и, чаще всего, она используется на практике, так как короче.

Давайте теперь ответим на вопрос: а что вообще можно использовать в качестве ключей? Какие типы данных? В наших примерах это было или число, или строка. Что можно брать еще? На самом деле любые неизменяемые типы. Обратите внимание – неизменяемые! Например, можно написать так:

d[True] = "Истина"
d[False] = "Ложь"

Здесь ключи – булевы значения. В результате, получим словарь:

{True: 'Истина', False: 'Ложь'}

Также этот пример показывает, что присваивая словарю значение с новым ключом, оно автоматически добавляется в словарь. В результате, наш изначально пустой словарь стал содержать две записи. Если же мы существующему ключу присваиваем другое значение:

d[True] = 1

то он просто поменяет свое значение в словаре. Вот так можно добавлять и менять значения словаря. То есть, словарь относится к изменяемым типам.

А вот если ключом указать список:

d[[1,2]] = 1

то возникнет ошибка, т.к. список – это изменяемый объект. Вообще, чаще всего в качестве ключей используются строки или числа.

Это то, что касается ключей, а вот на значения словаря никаких ограничений не накладывается – там могут самые разные данные:

d = {True: 1, False: "Ложь", "list": [1,2,3], 5: 5}

Операторы и функции работы со словарем

В заключение этого занятия рассмотрим некоторые операторы и функции работы со словарем. С помощью функции:

len(d)

можно определить число элементов в словаре. Оператор:

del d[True]

выполняет удаление пары ключ=значение для указанного ключа. Если записать несуществующий ключ:

del d["abc"]

то оператор возвращает ошибку. Поэтому перед удалением лучше проверить существует ли данный ключ в словаре с помощью оператора in:

"abc" in d

Обратите внимание, оператор in проверяет именно наличие ключа, а не значения. Например, если добавить это значение:

d[1] = "abc"

и повторно выполнить команду:

"abc" in d

то увидим значение False.

Также можно делать противоположную проверку на отсутствие ключа, прописывая дополнительно оператор not:

"abc" not in d

Надеюсь, из этого занятия вы узнали, что такое словарь, как можно его задавать и обращаться к элементам этой коллекции по ключам. Познакомились с функцией dict() для создания словарей, функцией len() – для определения числа элементов и операторами in и del. Для закрепления этого материала подготовлены практические задания, после которых жду вас на следующем уроке.

Курс по Python: https://stepik.org/course/100707

Видео по теме

#1. Первое знакомство с Python Установка на компьютер

#2. Варианты исполнения команд. Переходим в PyCharm

#3. Переменные, оператор присваивания, функции type и id

#4. Числовые типы, арифметические операции

#5. Математические функции и работа с модулем math

#6. Функции print() и input(). Преобразование строк в числа int() и float()

#7. Логический тип bool. Операторы сравнения и операторы and, or, not

#8. Введение в строки. Базовые операции над строками

#9. Знакомство с индексами и срезами строк

#10. Основные методы строк

#11. Спецсимволы, экранирование символов, row-строки

#12. Форматирование строк: метод format и F-строки

#13. Списки - операторы и функции работы с ними

#14. Срезы списков и сравнение списков

#15. Основные методы списков

#16. Вложенные списки, многомерные списки

#17. Условный оператор if. Конструкция if-else

#18. Вложенные условия и множественный выбор. Конструкция if-elif-else

#19. Тернарный условный оператор. Вложенное тернарное условие

#20. Оператор цикла while

#21. Операторы циклов break, continue и else

#22. Оператор цикла for. Функция range()

#23. Примеры работы оператора цикла for. Функция enumerate()

#24. Итератор и итерируемые объекты. Функции iter() и next()

#25. Вложенные циклы. Примеры задач с вложенными циклами

#26. Треугольник Паскаля как пример работы вложенных циклов

#27. Генераторы списков (List comprehensions)

#28. Вложенные генераторы списков

#29. Введение в словари (dict). Базовые операции над словарями

#30. Методы словаря, перебор элементов словаря в цикле

#31. Кортежи (tuple) и их методы

#32. Множества (set) и их методы

#33. Операции над множествами, сравнение множеств

#34. Генераторы множеств и генераторы словарей

#35. Функции: первое знакомство, определение def и их вызов

#36. Оператор return в функциях. Функциональное программирование

#37. Алгоритм Евклида для нахождения НОД

#38. Именованные аргументы. Фактические и формальные параметры

#39. Функции с произвольным числом параметров *args и **kwargs

#40. Операторы * и ** для упаковки и распаковки коллекций

#41. Рекурсивные функции

#42. Анонимные (lambda) функции

#43. Области видимости переменных. Ключевые слова global и nonlocal

#44. Замыкания в Python

#45. Введение в декораторы функций

#46. Декораторы с параметрами. Сохранение свойств декорируемых функций

#47. Импорт стандартных модулей. Команды import и from

#48. Импорт собственных модулей

#49. Установка сторонних модулей (pip install). Пакетная установка

#50. Пакеты (package) в Python. Вложенные пакеты

#51. Функция open. Чтение данных из файла

#52. Исключение FileNotFoundError и менеджер контекста (with) для файлов

#53. Запись данных в файл в текстовом и бинарном режимах

#54. Выражения генераторы

#55. Функция-генератор. Оператор yield

#56. Функция map. Примеры ее использования

#57. Функция filter для отбора значений итерируемых объектов

#58. Функция zip. Примеры использования

#59. Сортировка с помощью метода sort и функции sorted

#60. Аргумент key для сортировки коллекций по ключу

#61. Функции isinstance и type для проверки типов данных

#62. Функции all и any. Примеры их использования

#63. Расширенное представление чисел. Системы счисления

#64. Битовые операции И, ИЛИ, НЕ, XOR. Сдвиговые операторы

#65. Модуль random стандартной библиотеки

#66. Аннотация базовыми типами

#67. Аннотации типов коллекций

#68. Аннотации типов на уровне классов

#69. Конструкция match/case. Первое знакомство

#70. Конструкция match/case с кортежами и списками

#71. Конструкция match/case со словарями и множествами

#72. Конструкция match/case. Примеры и особенности использования