如何在 Python 中的字典中请求子键的键？答案

【问题标题】：How can I ask for a key of a subkey in a dictionary in Python?如何在 Python 中的字典中请求子键的键？
【发布时间】：2015-04-28 21:13:27
【问题描述】：

如果我在字典中有一个字典，我如何在恒定时间内请求一个键？例如：

def get_hobby(hobby):
    d = {'An' : {'Hobby': "Paintball", 'Age' : 22}, 'Jef' : {'Hobby' : "Football", 'Age': 24}, 'Jos' : {'Hobby': "Paintball", 'Age' : 46}}
assert get_hobby("Paintball") == ['An', 'Jos']

这不起作用：

return d.keys[hobby]

【问题讨论】：

您不能在恒定时间内请求密钥，因为您有可变数量的值。
如果您构建了正确的数据结构，您可以在恒定时间内请求密钥。当然，更改数据结构需要线性时间，但只需执行一次，而不是每次查询一次……

标签： python dictionary key

【解决方案1】：

使用列表推导：

return [name for name, props in d.items() if props['Hobby'] == hobby]

d.items() 为您提供(key, value) 对的序列，其中值是嵌套字典。列表推导通过将 hobby 变量与嵌套的 'Hobby' 键匹配来过滤这些，生成过滤器测试返回的名称列表 True。

你不能在恒定时间内要求钥匙，因为那个数字是可变的。

演示：

>>> def get_hobby(hobby):
...     d = {'An' : {'Hobby': "Paintball", 'Age' : 22}, 'Jef' : {'Hobby' : "Football", 'Age': 24}, 'Jos' : {'Hobby': "Paintball", 'Age' : 46}}
...     return [name for name, props in d.items() if props['Hobby'] == hobby]
... 
>>> get_hobby("Paintball")
['Jos', 'An']

请注意，返回的键列表是任意顺序，因为字典没有设置顺序。您不能简单地针对另一个列表测试该列表并期望它每次都相等，因为列表确实有顺序。具体顺序取决于Python hash seed 和字典的插入和删除历史。

你可能想要返回一个 set 来代替；集合也没有排序，更好地反映了返回的匹配键的性质：

return {name for name, props in d.items() if props['Hobby'] == hobby}

之后您的断言将变为：

assert get_hobby("Paintball") == {'An', 'Jos'}

【讨论】：

@Materials：为了保持一致性，我会坚持使用一个空列表，但如果您需要 None 以获取空结果，您可以将 or None 添加到 return 行。跨度>
恐怕我不能使用name for name的表示法...我可以用其他方式写吗，可能效率低得多？
@Materials：然后使用常规循环；创建一个空列表 (results = [])，然后使用常规的 for 循环 (for name, props in d.items():) 和 if 过滤器 (if props['Hobby'] == hobby:)，并附加限定名称 (results.append(name))。返回results 列表，如果为空则返回None (return results or None)。

【解决方案2】：

这应该可行：

return [key for key, val in d.items() if val['Hobby'] == hobby]

例如：

def get_hobby(hobby):
    d = {
        'An': {'Hobby': "Paintball", 'Age' : 22},
        'Jef': {'Hobby' : "Football", 'Age': 24},
        'Jos' : {'Hobby': "Paintball", 'Age' : 46}
    }
    return [key for key, val in d.items() if val['Hobby'] == hobby]

print get_hobby("Paintball")

结果：

['Jos', 'An']

【讨论】：

【解决方案3】：

如果您需要在恒定时间内进行大量此类查询，则必须更改为适当的数据结构。例如：

d2 = {}
for name, subdict in d.items():
    for key, value in subdict:
        d2.setdefault((key, value), set()).add(name)

（请注意，我使用的是set，而不是list；Martijn Pieters' answer 解释了原因。）

现在：

d2['Hobby', 'Paintball']

简单、高效。

当然，构建数据结构并不需要固定的时间；它显然必须遍历整个字典的每个元素的每个子元素。但是你只做一次，然后你所有的无数查询都是常数时间。所以，只要你能负担得起空间，而“千亿”其实是一个很大的数字，这就是你想要的优化。

您将需要重组您的代码，以便 dict 实际上是构建一次，而不是每次调用get_hobbies。这是否意味着将其放入一个类中，使用闭包，显式地存储在函数上的属性中，或者仅使用在顶层构建的全局变量取决于您。取最后一个，只是因为它最短（可能不是最好的）：

d = {'An' : {'Hobby': "Paintball", 'Age' : 22}, 'Jef' : {'Hobby' : "Football", 'Age': 24}, 'Jos' : {'Hobby': "Paintball", 'Age' : 46}}
d2 = {}
for name, subdict in d.items():
    for key, value in subdict:
        d2.setdefault((key, value), set()).add(name)

def get_hobby(hobby):
    return d2['Hobby', hobby]

assert get_hobby("Paintball") == {'An', 'Jos'}

【讨论】：