Словари в Python и их методы - как работать с dict — гайд для новичков

Старт:21.10.2024

Срок обучения:9 мес.

Python-разработчик

Практический онлайн-курс, на котором вы с нуля изучите самый универсальный и востребованный язык программирования — Python. Создадите свое портфолио разработчика, которое выгодно покажет вас на рынке труда, и сможете зарабатывать в IT через полгода.

136 000 ₽340 000 ₽

11 333₽/мес рассрочка

Подробнее

Начните с понимания, как работают ключи. Словарь в Python – это структура данных, где данные хранятся в виде пар «ключ-значение». Ключи должны быть уникальными и неизменяемыми (например, строки, числа, кортежи). Важно понимать, что порядок элементов в словаре не гарантируется.

Примеры создания словарей:

my_dict = {'name': 'Вася', 'age': 30, 'city': 'Москва'}

another_dict = dict(name='Петя', age=25)

Получение значений по ключам: Используйте имя словаря, за которым следует ключ в квадратных скобках. Например, my_dict['name'] вернёт значение 'Вася'. Если ключа нет, получите KeyError.

Добавление новых пар «ключ-значение»:

my_dict['occupation'] = 'программист'

Изменение значений:

my_dict['age'] = 31

Методы словарей: Словари предоставляют несколько полезных методов. Например, keys() возвращает итерируемый объект, содержащий ключи, values() – значения. items() возвращает пары «ключ-значение». get() позволяет получить значение по ключу без риска KeyError, если указанный ключ отсутствует.

Использование метода get():

age = my_dict.get('age', 'Не найдено')

Эти методы позволяют эффективно работать с данными внутри словарей.

Создание и инициализация словарей

Для создания словаря в Python используйте фигурные скобки {} или функцию `dict()`.

Способ 1: Использование фигурных скобок

• Ключи-значения записываются через двоеточие, а пары разделяются запятыми.
• Ключи должны быть неизменяемыми типами данных (строки, числа, кортежи).

my_dict = {'name': 'Иван', 'age': 30, 'city': 'Москва'}
print(my_dict)  # {'name': 'Иван', 'age': 30, 'city': 'Москва'}

Способ 2: Использование функции dict()

• Можно передавать пары ключ-значение как отдельные аргументы.
• Также можно передавать списки кортежей (кортеж - ключ, кортеж - значение).

my_dict = dict(name='Петр', age=25, city='Санкт-Петербург')
print(my_dict)  # {'name': 'Петр', 'age': 25, 'city': 'Санкт-Петербург'}
my_dict = dict([('name', 'Мария'), ('age', 28), ('city', 'Казань')])
print(my_dict)  # {'name': 'Мария', 'age': 28, 'city': 'Казань'}

Инициализация пустого словаря

• Используйте пустые фигурные скобки или функцию dict() без аргументов.

empty_dict = {}
print(empty_dict)  # {}
empty_dict = dict()
print(empty_dict)  # {}

Пример с использованием разных типов данных в качестве значений

my_dict = {'name': 'Анна', 'age': 35, 'is_student': False, 'grades': [4, 5, 3], 'location': (55.75, 37.62)}
print(my_dict)

Доступ к элементам словаря по ключам

Для доступа к значению элемента словаря используйте его ключ в квадратных скобках.

Пример:

my_dict = {"name": "Иван", "age": 30, "city": "Москва"}
name_value = my_dict["name"]
print(name_value)  # Выведет: Иван

Если ключ не найден, возникает ошибка:

my_dict = {"name": "Иван", "age": 30}
value = my_dict["country"]

Результат:

Traceback (most recent call last):
File "your_script.py", line 2, in 
value = my_dict["country"]
KeyError: 'country'

Чтобы избежать ошибки, используйте метод get():

my_dict = {"name": "Иван", "age": 30}
country_value = my_dict.get("country")
print(country_value) # Выведет None

Метод get() позволяет указать значение по умолчанию:

country_value = my_dict.get("country", "Россия")
print(country_value) # Выведет: Россия

Изменение и удаление элементов

Для изменения значения элемента в словаре используйте его ключ как индекс:

Если элемента с данным ключом нет, то он будет создан.

Для удаления элемента используйте метод pop(). Он возвращает удаленное значение, что полезно.

Метод popitem() удаляет произвольный элемент и возвращает его как кортеж.

Для удаления элемента по ключу, если он есть, используйте метод del.

Если ключа нет, то возникнет ошибка.

Метод clear() удаляет все элементы словаря:

Итерация по словарям

Для перебора элементов в словаре Python, используйте циклы for.

• Перебор ключей:

my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
for key in my_dict:
print(key, my_dict[key])

Этот метод возвращает только ключи словаря.

• Перебор пар ключ-значение:

my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
for key, value in my_dict.items():
print(key, value)

Метод items() возвращает итерируемый объект с кортежами (ключ, значение). Это наиболее часто используемый способ.

• Перебор значений:

my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
for value in my_dict.values():
print(value)

Метод values() возвращает итерируемый объект, содержащий только значения словаря.

Обратите внимание на порядок элементов при итерации. Порядок не гарантируется, если не использовать методы упорядочивания словарей, таких как OrderedDict.

Важно помнить, что при изменении словаря во время итерации по нему, цикл может вести себя непредсказуемо.

Работа с методами словарей (clear, copy, popitem и др.)

Для работы со словарями в Python полезно знать методы, позволяющие изменять или копировать их содержимое.

Метод copy() создает полную копию словаря. Изменения в копии не влияют на исходный словарь и наоборот.

Пример:

original_dict = {'a': 1, 'b': 2}
copied_dict = original_dict.copy()
copied_dict['c'] = 3
print(original_dict)  # {'a': 1, 'b': 2}
print(copied_dict)   # {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

Метод clear() очищает словарь, удаляя все его элементы.

Пример:

my_dict = {'x': 10, 'y': 20}
my_dict.clear()
print(my_dict)  # {}

Метод popitem() удаляет и возвращает произвольный элемент словаря. Если словарь пуст, вызов popitem() вызывает исключение KeyError.

Пример:

my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
removed_item = my_dict.popitem()

Важно: При использовании copy() создается поверхностная копия (shallow copy). Если в словаре содержатся другие изменяемые типы данных (списки, другие словари), то копии ссылаются на те же данные в памяти. В некоторых случаях глубокая копия (deep copy), используемая с copy.deepcopy(), может быть необходима для предотвращения неожиданных изменений.

Практические примеры и рекомендации

Для эффективной работы со словарями в Python крайне важно понимать, как правильно создавать и использовать ключи.

Пример 1: Создайте словарь, где ключи – имена студентов, а значения – их оценки.

student_grades = {
"Alice": 95,
"Bob": 88,
"Charlie": 72
}

Ключи должны быть уникальными, так как Python не поддерживает дублирование ключей в словарях.

Пример 2: Добавление новой записи в словарь.

student_grades["David"] = 92
print(student_grades)

Пример 3: Получение списка всех ключей.

student_names = list(student_grades.keys())

Пример 4: Проверка наличия ключа. Используйте метод in.

if "Bob" in student_grades:
print("Студент Bob есть в списке")

Помните, что значения в словарях могут быть любого типа данных.

Пример 5: Словарь со значениями разных типов.

mixed_data = {
"name": "John Doe",
"age": 30,
"city": "New York"
}

Важно правильно использовать методы словаря для различных операций (удаление, изменение значений). Метод pop() удаляет элемент по ключу.

grades = student_grades.pop("Bob")

Вопрос-ответ:

Как добавить новое значение в словарь, если ключ уже существует?

Чтобы добавить новое значение в словарь, если ключ уже существует, нужно обратиться к этому ключу и присвоить ему новое значение. Python не вызовет ошибку, если ключ уже есть. Например, у вас есть словарь `my_dict = {'name': 'Иван', 'age': 30}`. Чтобы изменить значение 'age' на 31, достаточно написать `my_dict['age'] = 31`. Словарь автоматически обновится и станет `{'name': 'Иван', 'age': 31'}`.

Какие методы словарей позволяют узнать длину словаря?

Для получения количества элементов (пар "ключ-значение") в словаре, используется метод `len()`. Например, `my_dict = {'name': 'Иван', 'age': 30}`. Если выполнить `len(my_dict)`, результат будет 2. Это самый простой и прямой способ узнать размер словаря.

Можно ли получить список всех ключей словаря?

Да, для получения списка всех ключей используйте метод `keys()`. Он возвращает представление типа `dict_keys`. Для получения списка, нужно привести это представление к типу `list`: `list(my_dict.keys())`. Например, `my_dict = {'name': 'Иван', 'age': 30}`. Выполняя `list(my_dict.keys())` получите `['name', 'age']`. Аналогично, для получения всех значений можно использовать `.values()`, чтобы получить `dict_values`. Для получения списка всех значений, используйте `list(my_dict.values())`, который возвращает `['Иван', 30']`.

Как проверить, существует ли определенный ключ в словаре без ошибок?

Для проверки наличия ключа в словаре, без риска получить ошибку, используйте ключевое слово `in`. Например, `my_dict = {'name': 'Иван'}`. Выражение `if 'name' in my_dict:` вернет `True`, а если `if 'surname' in my_dict:` - `False`. Условие выполняет проверку, и если ключ не существует, код внутри условия не выполняется. Эта проверка очень важна для избежания ошибок при работе с данными, которые могут быть неполными или с непредсказуемым набором ключей.