字典和 OrderedDict 的区别

Question

我正在尝试获取已排序的字典。但是mydict 和orddict 之间的项目顺序似乎没有改变。

from collections import OrderedDict

mydict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}

orddict = OrderedDict(mydict)

print(mydict, orddict)

# print items in mydict:
print('mydict')
for k, v in mydict.items():
    print(k, v)

print('ordereddict')
# print items in ordered dictionary
for k, v in orddict.items():
    print(k, v)


# print the dictionary keys
# for key in mydict.keys():
#     print(key)


#  print the dictionary values
# for value in mydict.values():
#     print(value)

Answer 1

OrderedDict 保留了插入元素的顺序：

>>> od = OrderedDict()
>>> od['c'] = 1
>>> od['b'] = 2
>>> od['a'] = 3
>>> od.items()
[('c', 1), ('b', 2), ('a', 3)]
>>> d = {}
>>> d['c'] = 1
>>> d['b'] = 2
>>> d['a'] = 3
>>> d.items()
[('a', 3), ('c', 1), ('b', 2)]

所以OrderedDict 不会为您订购元素，它保留您给它的顺序。

如果你想对字典进行“排序”，你可能需要

>>> sorted(d.items())
[('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)]

Answer 2

有序字典就像普通字典一样，但它们会记住插入项目的顺序。遍历有序字典时，项按其键首次添加的顺序返回。

所以它只按添加到字典中的顺序排序

您可以按如下键构建 OrderedDict 订单，

orddict = OrderedDict(sorted(mydict.items(), key = lambda t: t[0]))

或者就像评论中提到的@ShadowRanger

orddict = OrderedDict(sorted(d.items()))

如果你想按价值排序，

orddict = OrderedDict(sorted(mydict.items(), key = lambda t: t[1]))

更多信息在8.3.5.1. OrderedDict Examples and Recipes

Answer 3

加上 Brian 的回答，OrderedDict 真的很棒。原因如下：

• 您可以将其用作简单的dict 对象，因为它支持与其他Mapping 对象（如collections.counter）进行相等性测试。

• OrderedDict 保留了 Brian 解释的插入顺序。除此之外，它还有一个方法popitem，它以LIFO 顺序返回（键，值）对。因此，您也可以将其用作映射的“堆栈”。

您不仅可以获得dict 的全部功能，还可以获得一些很酷的技巧。

Answer 4

截至Python 3.7，对内置dict 的新改进是：

dict 对象的插入顺序保存特性已被宣布为 Python 语言规范的官方部分。

这意味着不再需要OrderedDict ?。它们几乎相同。

---

需要考虑的一些小细节...

以下是 Python 3.7+ dict 和 OrderedDict 之间的一些比较：

from collections import OrderedDict

d = {'b': 1, 'a': 2}
od = OrderedDict([('b', 1), ('a', 2)])

# they are equal with content and order
assert d == od
assert list(d.items()) == list(od.items())
assert repr(dict(od)) == repr(d)

显然，这两个对象的字符串表示形式有所不同，dict 对象的形式更加自然和紧凑。

str(d)  # {'b': 1, 'a': 2}
str(od) # OrderedDict([('b', 1), ('a', 2)])

至于两者方法不同，这个问题可以用集合论来回答：

d_set = set(dir(d))
od_set = set(dir(od))
od_set.difference(d_set)
# {'__dict__', '__reversed__', 'move_to_end'}  for Python 3.7
# {'__dict__', 'move_to_end'}  for Python 3.8+

这意味着OrderedDict 最多有两个dict 没有内置的功能，但这里显示了解决方法：

__reversed__ / reversed() 的解决方法

对于 Python 3.8+，which fixed this issue 确实不需要解决方法。 OrderedDict 可以“反转”，它只是反转键（不是整个字典）：

reversed(od)        # <odict_iterator at 0x7fc03f119888>
list(reversed(od))  # ['a', 'b']

# with Python 3.7:
reversed(d)                    # TypeError: 'dict' object is not reversible
list(reversed(list(d.keys()))) # ['a', 'b']

# with Python 3.8+:
reversed(d)        # <dict_reversekeyiterator at 0x16caf9d2a90>
list(reversed(d))  # ['a', 'b']

使用 Python 3.7+ 正确反转整个字典：

dict(reversed(list(d.items())))  # {'a': 2, 'b': 1}

move_to_end 的解决方法

OrderedDict 有一个move_to_end 方法，实现起来很简单：

od.move_to_end('b')  # now it is: OrderedDict([('a', 2), ('b', 1)])

d['b'] = d.pop('b')  # now it is: {'a': 2, 'b': 1}

Answer 5

从 CPython 3.6 和所有其他从 Python 3.7 开始的 Python 实现开始，内置的 dict 是有序的 - 您按照您的顺序取出项目插入它们。这使得dict 和OrderedDict 实际上是相同的。

The documentation for OrderedDict 列出了剩余的差异。最重要的是

• OrderedDict 的相等运算检查匹配顺序。

然后有一些小的实际差异：

• dict.popitem() 不接受任何参数，而 OrderedDict.popitem(last=True) 接受可选的 last= 参数，让您弹出第一项而不是最后一项。
• OrderedDict 有一个 move_to_end(key, last=True) 方法可以有效地将元素重新定位到末尾或开头。使用dicts，您可以通过重新插入将键移到末尾：mydict['key'] = mydict.pop('key')
• 在 Python 3.8 之前，您可以执行 reversed(OrderedDict()) 但 reversed({}) 会引发 TypeError: 'dict' object is not reversible 错误，因为他们在订购时忘记将 __reversed__ dunder 方法添加到 dict。现在已解决此问题。

还有一些底层差异可能意味着您可以使用 OrderedDict 为某些特定用例获得更好的性能：

• 常规的dict 被设计为非常擅长映射 操作。跟踪广告订单是次要的。
• OrderedDict 旨在擅长重新排序操作。 空间效率、迭代速度和更新性能 操作是次要的。
• 从算法上讲，OrderedDict 可以处理频繁的重新排序 操作优于dict。这使它适合跟踪 最近的访问（例如LRU cache）。

请参阅great talk from 2016 by Raymond Hettinger，了解有关如何实现 Python 字典的详细信息。