Как найти объем ключа

В этой статье мы рассмотрим, как узнать размер словаря в Python .

Размер словаря может означать его длину или место, которое он занимает в памяти. Чтобы найти количество элементов, хранящихся в словаре, мы можем использовать функцию len()

Чтобы узнать размер словаря в байтах, мы можем использовать getsizeof() модуля sys

Чтобы подсчитать элементы вложенного словаря, мы можем использовать рекурсивную функцию.

Определение размера словаря

Функция len() широко используется для определения размера объектов в Python. В нашем случае передача объекта словаря этой функции вернет размер словаря, то есть количество пар ключ-значение, присутствующих в словаре.

Поскольку эти объекты отслеживают свою длину, эта операция имеет временную сложность O (1):

Приведенный выше фрагмент возвращает следующий результат:

Определение размера словаря в байтах

Размер памяти объекта словаря в байтах можно определить с помощью функции getsizeof() . Эта функция доступна из модуля sys Как и len() , его можно использовать для определения размера любого объекта Python.

Это особенно полезно, когда нам нужен код, который должен быть эффективным и / или требует регулярного мониторинга. Давайте возьмем наш предыдущий пример и получим размер словаря в байтах вместо количества элементов:

Определение размера вложенных словарей

Вложенный словарь — это словарь внутри словаря или словарь с несколькими уровнями пар ключ-значение. Эти вложенные словари помогают упростить сложные структуры, такие как ответы JSON от API.

Они выглядят примерно так:

Использование len() для подсчета всех пар ключ-значение не сработает, поскольку дает размер объекта только для первого уровня ключей. Чтобы найти количество всех вложенных ключей, мы можем написать специальную рекурсивную функцию для подсчета ключей. Эта функция принимает словарь и счетчик в качестве аргументов и выполняет итерацию по каждому ключу.

Для каждой итерации функция проверяет, является ли рассматриваемый экземпляр ключа словарем. Если это правда, функция снова рекурсивно вызывается путем добавления переменной counter+1 и передачи оцениваемого словаря в качестве аргументов.

Эта рекурсивная функция завершается после полной итерации, возвращая длину словаря как переменную: counter .

Если ключ не является экземпляром словаря, счетчик просто добавляется к counter+1 . Функция возвращает counter в результате итерации, которая дает размер оцениваемого словаря.

Следовательно, количество вложенных ключей оценивается с помощью этой функции, как показано ниже:

И когда фрагмент выполняется, мы получаем следующий вывод, соответствующий количеству ключей, присутствующих в словаре:

Заключение

В этой статье мы изучили методы расчета размера и длины словарей и вложенных словарей.

Эти функции могут быть очень полезны при обслуживании объектов JSON через API: существуют ограничения, налагаемые веб-серверами на размер объектов JSON, обслуживаемых через API, и эти функции могут использоваться для контроля длины и размера.

dict (словарь)

obj — Первым необязательным позиционным аргументом может являться отображение или итерирующийся объект (при этом каждый его элемент должен быть тоже итерирующемся и содержать ровно два объекта).

**kwargs — Поддерживаются также необязательные именованные аргументы. При использовании вкупе с позиционными аргументами и совпадении ключей значениями из именованных пользуются приоритетом.

Словари являются отображениями.
Словари являются изменяемыми объектами.

Объявление

В коде словари могут быть объявлены при помощи фигурных скобок — .

Кроме того, можно объявить их при помощи конструктора dict().

Ключи

Ключами словаря могут являться только объекты, поддерживающие хеширование. Таким образом, использовать в качестве ключей списки, словари и другие изменяемые типы не получится.

Если в словарь будут добавлены несколько значений с одним и тем же ключом, словарь сохранит последнее.

Порядок ключей
Данные в обычном словаре упорядочены по очередности добавления ключей, начиная с +py3.6 (в +py2.7 — не упорядочены, но последовательность детерминирована, воспроизводима; в +py3.5 — не упорядочены, последовательность не детерминирована, не воспроизводима между запусками).

Если требуется хранить порядок, в котором в словарь были добавлены элементы (например для обхода этих элементов), следует использовать collections.OrderedDict().

Значения

В качестве значений могут использоваться любые объекты.

Получение значений
Доступ к значениям производится при помощи ключей.

Если ключ отсутствует в словаре, возбуждается исключение KeyError.
+py2.5 Чтобы изменить это поведение можно в наследнике dict определить метод __missing__(key), в котором описать нужные действия при отсутствии ключа.

Установка значений
Кроме установки значений при создании словаря, можно дополнять его по мере надобности.

Определение наличия/отсутствия элемента

+py2.2 Определить, присутствует ли ключ в словаре можно при помощи конструкции in.
+py2.2 Определить, отсутствует ли ключ в словаре можно при помощи антонимичной конструкции not in.

Количество элементов в словаре

Количество элементов можно получить, используя функцию len().

Детали реализации CPython

Словари реализованы при помощи динамических хеш-таблиц. По сравнению с двоичными деревьями, это, в большинстве случаев, даёт выигрыш при получшении значений (наиболее часто используемая операция); кроме этого упрошается реализация.

Для каждого ключа при помощи функции hash() вычисляется хеш-код. Код этот широко варьируется в зависимости от ключа и данных процесса (например, хеш для «Python» может быть -539294296 , в то время как для «python» — отличается от первого одним битом — он будет 1142331976 ). Хеш используется для определения места (во внутреннем массиве), где хранится значение. В случае если все используемые вами ключи будут иметь различные хеши, для получения значения по ключу будет затрачено постоянное время — O(1).

Топ-10 методов словарей в Python

Словарь в Python используется для хранения наборов данных в виде пар ключ-значение. Он работает как ассоциативный массив, который встречается в других языках программирования. Для определения словаря используются фигурные скобки , а пара «ключ-значение» определяется при помощи двоеточия : . Содержимое ключа и значения может быть как числовым, так и строковым.

Для работы со словарями Python имеет множество встроенных методов. С их помощью решаются задачи добавления и удаления элементов, обновления, поиска, подсчета и т.д. В этой статье мы расскажем про десять самых важных, на наш взгляд, методов словарей в Python.

Метод items()

Метод items() используется для возврата списка кортежей с парами всех ключей и значений словаря.

Данный метод не принимает никаких аргументов.

Приведем пример использования данной функции.

Объявлен ​​словарь с именем products . Ключи содержат названия продуктов, а значения — их цены. Используем для нашего словаря метод items() и сохраним в другой переменной с именем itemlist , а затем выведем на экран.

Выполнив данную программу, получим следующий результат:

Метод keys()

keys() используется для возврата списка со всеми ключами словаря.

Этот метод также не принимает никаких аргументов.

Давайте рассмотрим метод keys() на примере. В скрипте объявлен ​​словарь с именем products . Как и в предыдущем примере, ключи содержат названия продуктов, а значения — их цену. Применим метод keys() , а возвращаемые значения сохраним в переменной с именем keylist , которую затем выведем на экран.

Если вам нужен список всех значений словаря, следует использовать метод values() , который работает аналогичным образом.

Метод setdefault()

setdefault() используется для получения значения любого конкретного ключа из словаря, если такой ключ существует. Этот метод можно использовать для установки значения по умолчанию, если указанного ключа в словаре нет.

Синтаксис: dictionary.setdefault(key_value [, default_value])

У этого метода два аргумента. Первый является обязательным и используется для указания ключа, по которому будет выполняться поиск в словаре. Второй аргумент опционален. Он используется для установки значения по умолчанию, если ключа, указанного в первом аргументе, не окажется в словаре. Если указанного ключа в словаре нет, а значение по умолчанию не определено, метод вернет «None».

Следующий пример показывает использование метода setdefault() в словаре. Возьмем все тот же словарь products . Для начала используем метод setdefault() с одним аргументом. Сохраним его в переменную с именем juice_price и выведем эту переменную на экран.

Ключ Mango Juice существует в словаре. Значение этого ключа 30, оно и выводится на экран.

А теперь давайте используем этот метод с двумя аргументами, сохраним в переменную с именем cake_price и выведем ее.

Выполним данный код и получим следующее:

Ключа Cake в словаре нет. Поэтому печатается значение по умолчанию для метода setdefault() , в нашем случае это 35.

Метод get()

Метод get() работает аналогично методу setdefault() , но между ними есть одно различие. Для метода get() оба аргумента являются обязательными, в то время как в методе setdefault() второй аргумент опционален.

Синтаксис: dictionary.get(key_value , default_value)

Данный метод возвращает значение, соответствующее указанному ключу (ключ задается в первом аргументе). Если же такого ключа в словаре не окажется, метод вернет значение по умолчанию, которое мы задаем во втором аргументе.

В следующем примере используется тот же словарь, что и во всех предыдущих. Здесь метод get() используется дважды, с двумя разными значениями ключа.

Первый ключ, переданный в метод get() , — Chocolate . Его нет в словаре, поэтому выводится значение по умолчанию.

Второй ключ, который мы передали в метод get() , — это Mango Juice . Такой ключ в словаре есть, поэтому на экран выводится его значение.

Метод len()

Метод len() используется для подсчета общего количества элементов в словаре (под элементом понимается пара ключ-значение).

Этот метод принимает словарь в качестве аргумента и возвращает общее количество элементов этого словаря.

Давайте рассмотрим данный метод на примере. Следующий скрипт подсчитывает общее количество элементов словаря products и выводит на экран это значение.

Выполнив данный код, получим, что наш словарь состоит из 4 элементов:

Метод pop()

Метод pop() используется для получения конкретного значения по ключу и удаления этого элемента из словаря на основе значения ключа.

Синтаксис: dictionary.pop(key [, value])

У этого метода два аргумента. Первый аргумент является обязательным и используется для указания ключа. Второй аргумент опционален. Он используется для установки значения по умолчанию, которое будет возвращено, если указанного в первом аргументе ключа не окажется в словаре.

Для лучшего понимания рассмотрим пример. Объявим словарь с именем dictvar , содержащий четыре элемента.

Сначала используем в качестве ключа Phone , а дополнительное значение указывать не будем.

Ключ Phone в словаре есть. Поэтому при использовании метода pop() возвращается его значение, после чего этот элемент удаляется из словаря.

А теперь давайте применим метод pop() с тем же первым аргументом ( Phone ), но к нему добавим и второй, необязательный аргумент.

При втором вызове метода pop() мы использовали тот же первый аргумент, но такой элемент уже был удален из словаря предыдущим pop() . Поэтому возвращается значение, заданное в опциональном аргументе метода pop() .

Метод update()

update() используется для двух словарей. Если какой-либо ключ второго словаря совпадает с любым ключом первого словаря, то значение ключа из первого словаря будет обновлено значением этого же ключа из второго словаря. Ключи второго словаря, не совпадающие ни с одним ключом из первого словаря, добавляются в конец первого словаря вместе со своими значениями.

В качестве аргумента метод принимает dictionary2 , который будет использоваться для обновления dictionary1 .

Рассмотрим пример. В следующем скрипте объявлены два словаря: dict1 и dict2 . dict2 используется для обновления dict1 с помощью метода update() . dict1 печатается до и после использования метода update() .

Запустим наш код. Вывод:

У словарей dict1 и dict2 есть один общий ключ, это 01113456 . Поэтому значение этого ключа в dict1 обновляется значением из dict2 . Второй ключ dict2 не существует в dict1 , поэтому этот элемент добавляется в конец dict1 .

Метод copy()

copy() используется для создания копии словаря. Это полезно, когда нам нужно сохранить исходную копию словаря перед изменением.

Этот метод не принимает никаких аргументов.

Рассмотрим пример. В следующем скрипте dict1 копируется в dict2 . Обе переменные используют разную память. Таким образом, если вы измените какое-либо значение одного словаря, это не повлияет на другую копию словаря. Изменим одно из значений dict2 и выведем оба словаря.

Запустим наш код. Можно заметить, что изменения в dict2 не вызывают никаких изменений в dict1 .

Метод sorted()

sorted() используется в словаре только для сортировки ключей.

Метод принимает любой словарь в качестве аргумента и возвращает отсортированные ключи этого словаря.

Рассмотрим на примере. Объявим словарь с именем dictvar . Затем используем метод sorted() для сортировки его ключей и сохраним в переменной с именем sorted_key . Выведем значения этой переменной на экран.

В результате запуска этого кода получим список отсортированных по возрастанию ключей.

Метод clear()

И финальный метод из нашей подборки топ-10 методов словарей в Python. Данный метод используется, чтобы убрать все элементы из словаря, очистить его.

clear() не принимает никакие аргументы и возвращает пустой словарь.

Как и в предыдущем примере, объявим словарь с именем dictvar . Затем применим к нему метод clear() . Для наглядности выведем на экран содержимое словаря до и после применения метода clear() .

Мы получили пустой словарь.

Заключение

В этой статье мы рассказали про топ-10 методов словарей в Python и показали их работу на простых примерах. Надеемся, это поможет вам более эффективно работать со словарями.

Английский для программистов

Наш телеграм канал с тестами по английскому языку для программистов. Английский это часть карьеры программиста. Поэтому полезно заняться им уже сейчас