Python：元组/字典作为键、选择、排序
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【中文标题】Python：元组/字典作为键、选择、排序【英文标题】：Python: Tuples/dictionaries as keys, select, sort 【发布时间】：2011-06-20 05:11:41 【问题描述】：假设我有大量不同颜色的水果，例如，24 个蓝色香蕉、12 个绿色苹果、0 个蓝色草莓等。 我想将它们组织在 Python 中的数据结构中，以便于选择和排序。我的想法是将它们放入以元组为键的字典中，例如，
('banana', 'blue' ): 24,
('apple', 'green'): 12,
('strawberry','blue' ): 0,
# ...
甚至是字典，例如，
'fruit': 'banana', 'color': 'blue' : 24,
'fruit': 'apple', 'color': 'green': 12,
'fruit': 'strawberry','color': 'blue' : 0,
# ...
例如，我想检索所有蓝色水果或所有颜色的香蕉的列表，或者按水果名称对字典进行排序。有没有办法以干净的方式做到这一点？
很可能以元组为键的字典不是处理这种情况的正确方法。
欢迎所有建议！
【问题讨论】：
听起来你想要一个数据库... 您最好定义一个 clsas 来对这些数据建模，而不是尝试协调这些值的不同集合 @AdamRosenfield 也许他正在建造一个。 只是想补充一点，字典是不可散列的，所以你问的第二种语法是不可能的，因为 'fruit': 'banana', 'color': 'blue' 这是一个字典不能用作另一个字典的键。它会导致 TypeError: unhashable type: 'dict'。 【参考方案1】：你想独立使用两个键，所以你有两个选择：
使用两个字典冗余存储数据，分别为 'banana' : 'blue' : 4, ..., .... 和 'blue': 'banana':4, ... ...。然后，搜索和排序很容易，但您必须确保一起修改字典。
只存储一个字典，然后编写迭代它们的函数，例如：
d = 'banana' : 'blue' : 4, 'yellow':6, 'apple':'red':1
blueFruit = [(fruit,d[fruit]['blue']) if d[fruit].has_key('blue') for fruit in d.keys()]
【讨论】：
我无法弄清楚为什么我的答案中的代码没有以正确的格式显示。我已经尝试将最后两行编辑并标记为代码，但它不起作用！ 您已经创建了一个编号列表，并且解析器将代码（缩进 4 个空格）解释为该列表第二项的延续。将代码再缩进4个空格，共8个，解析器会将代码识别为代码并正确格式化。【参考方案2】：数据库、字典字典、字典列表字典、命名元组（它是一个子类）、sqlite、冗余... 我不相信自己的眼睛。还有什么？
“很可能以元组作为键的字典不是处理这种情况的正确方法。”
“我的直觉是数据库对于 OP 的需求来说太过分了；”
是的！我以为
所以，在我看来，一个元组列表就足够了：
from operator import itemgetter
li = [ ('banana', 'blue' , 24) ,
('apple', 'green' , 12) ,
('strawberry', 'blue' , 16 ) ,
('banana', 'yellow' , 13) ,
('apple', 'gold' , 3 ) ,
('pear', 'yellow' , 10) ,
('strawberry', 'orange' , 27) ,
('apple', 'blue' , 21) ,
('apple', 'silver' , 0 ) ,
('strawberry', 'green' , 4 ) ,
('banana', 'brown' , 14) ,
('strawberry', 'yellow' , 31) ,
('apple', 'pink' , 9 ) ,
('strawberry', 'gold' , 0 ) ,
('pear', 'gold' , 66) ,
('apple', 'yellow' , 9 ) ,
('pear', 'brown' , 5 ) ,
('strawberry', 'pink' , 8 ) ,
('apple', 'purple' , 7 ) ,
('pear', 'blue' , 51) ,
('chesnut', 'yellow', 0 ) ]
print set( u[1] for u in li ),': all potential colors'
print set( c for f,c,n in li if n!=0),': all effective colors'
print [ c for f,c,n in li if f=='banana' ],': all potential colors of bananas'
print [ c for f,c,n in li if f=='banana' and n!=0],': all effective colors of bananas'
print
print set( u[0] for u in li ),': all potential fruits'
print set( f for f,c,n in li if n!=0),': all effective fruits'
print [ f for f,c,n in li if c=='yellow' ],': all potential fruits being yellow'
print [ f for f,c,n in li if c=='yellow' and n!=0],': all effective fruits being yellow'
print
print len(set( u[1] for u in li )),': number of all potential colors'
print len(set(c for f,c,n in li if n!=0)),': number of all effective colors'
print len( [c for f,c,n in li if f=='strawberry']),': number of potential colors of strawberry'
print len( [c for f,c,n in li if f=='strawberry' and n!=0]),': number of effective colors of strawberry'
print
# sorting li by name of fruit
print sorted(li),' sorted li by name of fruit'
print
# sorting li by number
print sorted(li, key = itemgetter(2)),' sorted li by number'
print
# sorting li first by name of color and secondly by name of fruit
print sorted(li, key = itemgetter(1,0)),' sorted li first by name of color and secondly by name of fruit'
print
结果
set(['blue', 'brown', 'gold', 'purple', 'yellow', 'pink', 'green', 'orange', 'silver']) : all potential colors
set(['blue', 'brown', 'gold', 'purple', 'yellow', 'pink', 'green', 'orange']) : all effective colors
['blue', 'yellow', 'brown'] : all potential colors of bananas
['blue', 'yellow', 'brown'] : all effective colors of bananas
set(['strawberry', 'chesnut', 'pear', 'banana', 'apple']) : all potential fruits
set(['strawberry', 'pear', 'banana', 'apple']) : all effective fruits
['banana', 'pear', 'strawberry', 'apple', 'chesnut'] : all potential fruits being yellow
['banana', 'pear', 'strawberry', 'apple'] : all effective fruits being yellow
9 : number of all potential colors
8 : number of all effective colors
6 : number of potential colors of strawberry
5 : number of effective colors of strawberry
[('apple', 'blue', 21), ('apple', 'gold', 3), ('apple', 'green', 12), ('apple', 'pink', 9), ('apple', 'purple', 7), ('apple', 'silver', 0), ('apple', 'yellow', 9), ('banana', 'blue', 24), ('banana', 'brown', 14), ('banana', 'yellow', 13), ('chesnut', 'yellow', 0), ('pear', 'blue', 51), ('pear', 'brown', 5), ('pear', 'gold', 66), ('pear', 'yellow', 10), ('strawberry', 'blue', 16), ('strawberry', 'gold', 0), ('strawberry', 'green', 4), ('strawberry', 'orange', 27), ('strawberry', 'pink', 8), ('strawberry', 'yellow', 31)] sorted li by name of fruit
[('apple', 'silver', 0), ('strawberry', 'gold', 0), ('chesnut', 'yellow', 0), ('apple', 'gold', 3), ('strawberry', 'green', 4), ('pear', 'brown', 5), ('apple', 'purple', 7), ('strawberry', 'pink', 8), ('apple', 'pink', 9), ('apple', 'yellow', 9), ('pear', 'yellow', 10), ('apple', 'green', 12), ('banana', 'yellow', 13), ('banana', 'brown', 14), ('strawberry', 'blue', 16), ('apple', 'blue', 21), ('banana', 'blue', 24), ('strawberry', 'orange', 27), ('strawberry', 'yellow', 31), ('pear', 'blue', 51), ('pear', 'gold', 66)] sorted li by number
[('apple', 'blue', 21), ('banana', 'blue', 24), ('pear', 'blue', 51), ('strawberry', 'blue', 16), ('banana', 'brown', 14), ('pear', 'brown', 5), ('apple', 'gold', 3), ('pear', 'gold', 66), ('strawberry', 'gold', 0), ('apple', 'green', 12), ('strawberry', 'green', 4), ('strawberry', 'orange', 27), ('apple', 'pink', 9), ('strawberry', 'pink', 8), ('apple', 'purple', 7), ('apple', 'silver', 0), ('apple', 'yellow', 9), ('banana', 'yellow', 13), ('chesnut', 'yellow', 0), ('pear', 'yellow', 10), ('strawberry', 'yellow', 31)] sorted li first by name of color and secondly by name of fruit
【讨论】：
您好，我喜欢您的解决方案，但它没有解决操作复杂性的问题。所有搜索类型都是列表大小的线性 ( O(n) )。虽然 OP 希望让某些操作比其他操作更快是有道理的（例如，我希望在 O(1) 中获得黄色香蕉计数是可能的。【参考方案3】：这种类型的数据是从类似 Trie 的数据结构中有效提取的。它还允许快速排序。不过内存效率可能没那么高。
传统的 trie 将单词的每个字母存储为树中的一个节点。但在你的情况下，你的“字母”是不同的。您正在存储字符串而不是字符。
它可能看起来像这样：
root: Root
/|\
/ | \
/ | \
fruit: Banana Apple Strawberry
/ | | \
/ | | \
color: Blue Yellow Green Blue
/ | | \
/ | | \
end: 24 100 12 0
查看此链接：trie in python
【讨论】：
【参考方案4】：就我个人而言，我喜欢 python 的一件事是 tuple-dict 组合。你在这里实际上是一个二维数组（其中 x = 水果名称和 y = 颜色），我通常是用于实现二维数组的元组字典的支持者，至少在 numpy 或数据库之类的东西不是时更合适。所以简而言之，我认为你有一个很好的方法。
请注意，如果不做一些额外的工作，您不能将 dicts 用作 dict 中的键，因此这不是一个很好的解决方案。
也就是说，您还应该考虑namedtuple()。这样你就可以这样做了：
>>> from collections import namedtuple
>>> Fruit = namedtuple("Fruit", ["name", "color"])
>>> f = Fruit(name="banana", color="red")
>>> print f
Fruit(name='banana', color='red')
>>> f.name
'banana'
>>> f.color
'red'
现在你可以使用你的fruitcount dict：
>>> fruitcount = Fruit("banana", "red"):5
>>> fruitcount[f]
5
其他技巧：
>>> fruits = fruitcount.keys()
>>> fruits.sort()
>>> print fruits
[Fruit(name='apple', color='green'),
Fruit(name='apple', color='red'),
Fruit(name='banana', color='blue'),
Fruit(name='strawberry', color='blue')]
>>> fruits.sort(key=lambda x:x.color)
>>> print fruits
[Fruit(name='banana', color='blue'),
Fruit(name='strawberry', color='blue'),
Fruit(name='apple', color='green'),
Fruit(name='apple', color='red')]
与 chmullig 相呼应，要获得一种水果所有颜色的列表，您必须过滤键，即
bananas = [fruit for fruit in fruits if fruit.name=='banana']
【讨论】：
#senderle 您作为对另一个答案的评论写道“但我的直觉是，数据库对于 OP 的需求来说太过分了；”；所以你更喜欢创建一个 namedtuple 子类。但是，如果不是具有自己的工具来处理数据的微型数据库，那么类的实例还有什么？ 我可以从这些提取子列表中使用name='banana'吗？
正如 chmullig 指出的那样，您必须过滤密钥，即 bananas = filter(lambda fruit: fruit.name=='banana', fruits) 或 bananas = [fruit for fruit in fruits if fruit.name=='banana']。这是嵌套字典可能更有效的一种方式；这一切都取决于您计划使用数据的方式。
在命名元组中添加更多键不会让事情变得更容易吗？我会说添加一个新属性count【参考方案5】：
您最好的选择是创建一个简单的数据结构来模拟您所拥有的。然后，您可以将这些对象存储在一个简单的列表中，并按您希望的方式对它们进行排序/检索。
对于这种情况，我会使用以下类：
class Fruit:
def __init__(self, name, color, quantity):
self.name = name
self.color = color
self.quantity = quantity
def __str__(self):
return "Name: %s, Color: %s, Quantity: %s" % \
(self.name, self.color, self.quantity)
然后你可以简单地构造“Fruit”实例并将它们添加到列表中，如下所示：
fruit1 = Fruit("apple", "red", 12)
fruit2 = Fruit("pear", "green", 22)
fruit3 = Fruit("banana", "yellow", 32)
fruits = [fruit3, fruit2, fruit1]
fruits 的简单列表将更容易、更少混乱且维护得更好。
一些使用示例：
下面的所有输出都是运行给定代码 sn-p 后的结果：
for fruit in fruits:
print fruit
未排序的列表：
显示：
Name: banana, Color: yellow, Quantity: 32
Name: pear, Color: green, Quantity: 22
Name: apple, Color: red, Quantity: 12
按名称字母顺序排列：
fruits.sort(key=lambda x: x.name.lower())
显示：
Name: apple, Color: red, Quantity: 12
Name: banana, Color: yellow, Quantity: 32
Name: pear, Color: green, Quantity: 22
按数量排序：
fruits.sort(key=lambda x: x.quantity)
显示：
Name: apple, Color: red, Quantity: 12
Name: pear, Color: green, Quantity: 22
Name: banana, Color: yellow, Quantity: 32
其中颜色 == 红色：
red_fruit = filter(lambda f: f.color == "red", fruits)
显示：
Name: apple, Color: red, Quantity: 12
【讨论】：
【参考方案6】：将键作为元组，您只需使用给定的第二个组件过滤键并对其进行排序：
blue_fruit = sorted([k for k in data.keys() if k[1] == 'blue'])
for k in blue_fruit:
print k[0], data[k] # prints 'banana 24', etc
排序之所以有效，是因为如果元组的组件具有自然顺序，则元组具有自然顺序。
使用键作为相当成熟的对象，您只需按k.color == 'blue' 过滤。
您不能真正使用 dicts 作为键，但您可以创建一个像 class Foo(object): pass 这样的最简单的类，并动态添加任何属性：
k = Foo()
k.color = 'blue'
这些实例可以用作字典键，但要注意它们的可变性！
【讨论】：
【参考方案7】：你可以有一个字典，其中的条目是其他字典的列表：
fruit_dict = dict()
fruit_dict['banana'] = ['yellow': 24]
fruit_dict['apple'] = ['red': 12, 'green': 14]
print fruit_dict
输出：
'banana': ['yellow': 24], 'apple': ['red': 12, 'green': 14]
编辑：正如 eumiro 指出的，您可以使用字典词典：
fruit_dict = dict()
fruit_dict['banana'] = 'yellow': 24
fruit_dict['apple'] = 'red': 12, 'green': 14
print fruit_dict
输出：
'香蕉': '黄色': 24, '苹果': '绿色'：14，'红色'：12
【讨论】：
字典列表的字典？也许字典就足够了？ @eumiro：谢谢，你是对的，这是我最初的想法。但是，我在编写原始示例时将其变成了字典列表的字典。我添加了一个 dicts 示例。 嵌套字典容易混淆。请看我的回答 @Cuga：我同意 dicts 的 dicts 等可能会让人感到困惑。我只是提供一个说明性示例来回答@Nico 的问题。 我很抱歉：我并不是要暗示您的解决方案是错误的；它显然有效，在某些情况下它可能是理想的。我想分享我对这种情况的看法。【参考方案8】：在这种情况下，您可能不应该使用字典。功能更全的库将是更好的选择。可能是一个真正的数据库。最简单的是sqlite。您可以通过传入字符串 ':memory:' 而不是文件名来将整个内容保存在内存中。
如果您确实想沿着这条路继续下去，您可以使用键或值中的额外属性来实现。但是，字典不能是另一个字典的键，但元组可以。 The docs 解释什么是允许的。它必须是一个不可变对象，包括字符串、数字和只包含字符串和数字的元组（以及更多只包含这些类型的元组递归......）。
你可以用d = ('apple', 'red') : 4 做你的第一个例子，但是很难查询到你想要什么。你需要做这样的事情：
#find all apples
apples = [d[key] for key in d.keys() if key[0] == 'apple']
#find all red items
red = [d[key] for key in d.keys() if key[1] == 'red']
#the red apple
redapples = d[('apple', 'red')]
【讨论】：
我没有也不会反对这个答案，因为在更大规模的情况下，数据库是（显然！）最好的方法。但我的直觉是，数据库对于 OP 的需求来说太过分了。也许这可以解释否决票？以上是关于Python：元组/字典作为键、选择、排序的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章