М. Лутц - Изучаем Python (4-е издание)- 2011 (1126907), страница 69

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 69)

Например, в качестве ключейдопустимо использовать целые числа, что превращает словарь в подобиесписка (как минимум, в смысле индексирования). В качестве ключей можно также использовать кортежи, что позволяет создавать составные ключи.Экземпляры классов (обсуждаются в четвертой части книги) также могутиграть роль ключей при условии, что они поддерживают определенные методы, которые сообщат интерпретатору, что он имеет дело с неизменяемымобъектом, в противном случае они будут бесполезны, если рассматриватьих как фиксированные ключи.Использование словарей для имитации гибких списковПоследнее замечание в предыдущем списке имеет настолько важное значение,что имеет смысл продемонстрировать его применение на нескольких примерах.

Списки не допускают возможность присваивания по индексам, находящимся за пределами списков:>>> L = []>>> L[99] = ‘spam’Traceback (most recent call last):File “<stdin>”, line 1, in ?IndexError: list assignment index out of rangeМожно, конечно, с помощью операции повторения создать список достаточнобольшой длины (например, [0]*100), но можно создать нечто похоже, задейство-272Глава 8.

Списки и словаривав словарь, который не требует такого выделения пространства. При использовании целочисленных ключей словари могут имитировать списки, которыеувеличиваются при выполнении операции присваивания по смещению:>>> D = {}>>> D[99] = ‘spam’>>> D[99]‘spam’>>> D{99: ‘spam’}Результат выглядит так, как если бы D был списком из 100 элементов, но насамом деле это словарь с единственным элементом – значением ключа 99 является строка ‘spam’. В такой структуре можно обращаться по смещениям, какв списке, но при этом не требуется выделять пространство для всех позиций,которые могут когда-либо потребоваться при выполнении программы.

При использовании подобным образом словари представляют собой более гибкие эквиваленты списков.Использование словарей для структур разреженных данныхПохожим образом словари могут использоваться для реализации структур разреженных данных, таких как многомерные массивы, где всего несколько элементов имеют определенные значения:>>> Matrix = {}>>> Matrix[(2, 3, 4)] = 88>>> Matrix[(7, 8, 9)] = 99>>>>>> X = 2; Y = 3; Z = 4# символ ; отделяет инструкции>>> Matrix[(X, Y, Z)]88>>> Matrix{(2, 3, 4): 88, (7, 8, 9): 99}Здесь словарь использован для представления трехмерного массива, в которомтолько два элемента, (2,3,4) и (7,8,9), имеют определенные значения. Ключамисловаря являются кортежи, определяющие координаты непустых элементов.Благодаря этому вместо трехмерной матрицы, объемной и по большей частипустой, оказалось достаточно использовать словарь из двух элементов.

В такойситуации попытка доступа к пустым элементам будет приводить к возбуждению исключения, так как эти элементы физически отсутствуют:>>> Matrix[(2,3,6)]Traceback (most recent call last):File “<stdin>”, line 1, in ?KeyError: (2, 3, 6)Как избежать появления ошибок обращенияк несуществующему ключуОшибки обращения к несуществующему ключу являются обычными при работе с разреженными матрицами, но едва ли кто-то захочет, чтобы они приводили к преждевременному завершению программы. Существует по крайней мере три способа получить значение по умолчанию вместо возбужденияисключения – можно предварительно проверить наличие ключа с помощью273Словари в действииусловного оператора if, воспользоваться конструкцией try, чтобы перехватитьи явно обработать исключение, или просто использовать представленный ранее метод словаря get, способный возвращать значение по умолчанию для несуществующих ключей:>>>............0>>>............0>>>88>>>0if (2,3,6) in Matrix:# Проверить наличие ключа перед обращениемprint(Matrix[(2,3,6)]) # конструкция if/else описывается в главе 12else:print(0)try:print(Matrix[(2,3,6)]) # Попытаться обратиться по индексуexcept KeyError:# Перехватить исключение и обработатьprint(0)Matrix.get((2,3,4), 0)# Существует; извлекается и возвращаетсяMatrix.get((2,3,6), 0)# Отсутствует; используется аргумент defaultСпособ, основанный на применении метода get, является самым простым изприведенных, если оценивать объем программного кода, – инструкции if и tryподробно будут рассматриваться далее в этой книге.Использование словарей в качестве «записей»Как видите, словари в языке Python������������������������������������������������������������������������������������способны играть множество ролей.

Вообще говоря, они способны заменить реализацию алгоритмов поиска в структурах (потому что операция индексирования по ключу уже является операциейпоиска) и могут представлять самые разные типы структурированной информации. Например, словари представляют один из многих способов описаниясвойств элементов в программах, то есть они могут играть ту же роль, какуюиграют «структуры» и «записи» в других языках программирования.В следующем примере выполняется заполнение словаря путем присваиваниязначений новым ключам в виде нескольких инструкций:>>>>>>>>>>>>>>>>>>melrec = {}rec[‘name’] = ‘mel’rec[‘age’] = 45rec[‘job’] = ‘trainer/writer’print(rec[‘name’])Встроенные типы языка Python������������������������������������������������������������������������������������������позволяют легко представлять структурированную информацию; это особенно заметно, когда появляются уровни вложенности.

В следующем примере снова используется словарь для хранения свойствобъекта, но на этот раз заполнение производится в единственной инструкции(вместо того, чтобы выполнять присваивание каждому ключу в отдельности),причем здесь присутствуют вложенные список и словарь, чтобы обеспечитьпредставление структурированных свойств объекта:>>> mel = {‘name’: ‘Mark’,...‘jobs’: [‘trainer’, ‘writer’],274Глава 8. Списки и словари......‘web’: ‘www.rmi.net/~lutz’,‘home’: {‘state’: ‘CO’, ‘zip’:80513}}Чтобы���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������извлечь�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������компоненты�������������������������������������������������������������������������������������������вложенных�����������������������������������������������������������������������объектов���������������������������, �������������������������достаточно просто объединить в цепочку операции индексирования:>>> mel[‘name’]‘Mark’>>> mel[‘jobs’][‘trainer’, ‘writer’]>>> mel[‘jobs’][1]‘writer’>>> mel[‘home’][‘zip’]80513Хотя в четвертой части книги будет показано, что классы (объединяющиев себе данные и логику их обработки) еще лучше справляются с ролью записей, в простых случаях словари являются простым и удобным инструментом.Придется держать в уме: интерфейсы словарейПомимо удобного способа хранения информации по ключам непосредственно в программе, некоторые расширения для Python также предоставляют интерфейсы, которые выглядят и действуют как словари.

Например, обращение к индексированным файлам данных в формате DBMво многом напоминает обращение к словарю, который сначала требуется открыть. Строки сохраняются и извлекаются с помощью операциииндексирования по ключу:import anydbmfile = anydbm.open(“filename”) # Ссылка на файлfile[‘key’] = ‘data’# Сохранение данных по ключуdata = file[‘key’]# Извлечение данных по ключуВ главе 27 будет показано, как таким же способом можно сохранять целые объекты Python, достаточно лишь заменить имя модуля anydbm наshelve (shelves (хранилища) – это базы данных с доступом к информациипо ключу, предназначенные для хранения объектов Python). Для работы в Интернете поддержка CGI-сценариев, предусмотренная в языкеPython, также обеспечивает интерфейс, напоминающий словарь. Вызовметода cgi.FieldStorage возвращает объект, по своим характеристикамнапоминающий словарь, – с одной записью для каждого поля ввода, находящегося на клиентской веб-странице:import cgiform = cgi.FieldStorage()# Анализирует данные формыif ‘name’ in form:showReply(‘Hello, ‘ + form[‘name’].value)Все эти объекты (и словари в том числе) являются примерами отображений.

Как только вы овладеете словарными интерфейсами, вы обнаружите, что они имеют отношение ко множеству встроенных инструментов языка Python.275Словари в действииДругие способы создания словарейНаконец, обратите внимание, что благодаря практической ценности словарейс течением времени способы их создания пополнялись.

В Python 2.3 и болеепоздних версиях, например, последние два вызова конструктора dict (в действительности – имени типа) в следующем ниже примере имеют тот же эффект,что и литералы и форма присваивания по отдельным ключам в примере выше:{‘name’: ‘mel’, ‘age’: 45}# Традиционное литеральное выражениеD = {}D[‘name’] = ‘mel’D[‘age’] = 45# Динамическое присваивание по ключамdict(name=’mel’, age=45)# Форма именованных аргументовdict([(‘name’, ‘mel’), (‘age’, 45)]) # Кортежи ключ/значениеВсе четыре варианта создают один и тот же словарь, содержащий два элемента,которые удобно использовать в следующих случаях:•• Первый вариант удобен, если содержимое всего словаря известно заранее.•• Второй вариант удобно использовать, когда необходимо динамически создавать словарь по одному полю за раз.•• Третий вариант с использованием именованных аргументов даже компакт­нее, чем литералы, но он требует, чтобы все ключи были строками.•• Последний вариант удобен, когда ключи и значения во время выполненияпрограммы необходимо хранить в виде последовательностей.С именованными аргументами мы уже встречались ранее, когда рассматривалиоперацию сортировки.

Третья форма, показанная в листинге, стала особеннопопулярной в последнее время, как наиболее компактная (и, как следствие, менее подверженная ошибкам). Как было показано в конце табл. 8.2, последнийвариант также часто используется в соединении с функцией zip, которая позволяет объединить отдельные списки ключей и значений, создаваемые динамически во время выполнения (например, при извлечении данных из столбцовв файле). Подробнее об этой возможности рассказывается в следующем разделе.Если значения всех ключей словаря остаются все время одними и теми же,можно использовать специализированную форму инициализации словаря,при использовании которой достаточно просто передать список ключей и начальное значение (по умолчанию используется значение None):>>> dict.fromkeys([‘a’, ‘b’], 0){‘a’: 0, ‘b’: 0}В настоящее время вполне можно обойтись простыми литералами и операциейприсваивания по ключам, но вы наверняка найдете применение всем упомянутым вариантам создания словарей, как только приступите к созданию настоящих, гибких и динамических программ на языке Python.В листингах, которые приводятся в этом разделе, представлены различныеспособы создания словарей, общие для обеих версий Python 2.6 и 3.0.

Однакосуществует еще один способ создания словарей, доступный только в версии Py���thon 3.0 (и выше): генератор словарей. Чтобы посмотреть, как используется этаформа, мы должны перейти к следующему разделу.276Глава 8. Списки и словариИзменения в словарях в Python 3.0До сих пор в этой главе мы рассматривали основные операции над словарями,общие для обеих версий Python, однако в Python 3.0 функциональные возможности словарей несколько изменились. Если вы пользуетесь интерпретаторомверсии 2.X, вы можете столкнуться с некоторыми особенностями словарей,которые либо изменились, либо вообще отсутствуют в версии 3.0. Кроме того,версия 3.0 расширяет словари дополнительными особенностями, недоступными в Python 2.X.

Характеристики

Список файлов книги