Python 字典自动补齐|极客笔记

Python 字典自动补齐

在Python中，字典（dictionary）是一种非常常用的数据类型，它是一个无序、可变的集合，用于存储键值对。在使用字典的过程中，有时候我们可能会遇到需要自动补齐字典中的键值对的情况。本文将详细介绍Python字典自动补齐的方法及实现。

1. 字典及其操作

在Python中，字典是由一系列键值对组成的数据结构，键（key）是唯一的且不可变的，值（value）可以是任意数据类型。我们可以通过键来访问对应的值，也可以对字典进行增、删、改、查等操作。

1.1 创建字典

我们可以使用大括号 {} 或者 dict() 函数来创建一个空字典，也可以直接指定键值对来创建一个非空字典。

# 创建一个空字典
empty_dict = {}
empty_dict2 = dict()

# 创建一个非空字典
my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 25, 'city': 'New York'}

1.2 访问字典元素

可以通过键来访问对应的值，如果键不存在会抛出 KeyError 错误。

# 访问字典元素
print(my_dict['name'])  # 输出：Alice
print(my_dict['age'])   # 输出：25

# 如果键不存在会抛出 KeyError 错误
print(my_dict['gender'])  # KeyError: 'gender'

1.3 添加或修改键值对

可以通过新增键值对或者修改已有键对应的值来添加或修改字典中的元素。

# 添加或修改键值对
my_dict['gender'] = 'female'  # 添加新的键值对
my_dict['age'] = 26  # 修改已有的键对应的值

print(my_dict)
# 输出：{'name': 'Alice', 'age': 26, 'city': 'New York', 'gender': 'female'}

1.4 删除键值对

可以使用 del 关键字删除指定的键值对。

# 删除键值对
del my_dict['city']

print(my_dict)
# 输出：{'name': 'Alice', 'age': 26, 'gender': 'female'}

2. 字典自动补齐方法

有时候，我们需要在字典中自动补齐某些键值对，以确保字典中包含了我们需要的所有键。下面将介绍两种常用的方法来实现字典的自动补齐。

2.1 使用 setdefault 方法

setdefault(key, default) 方法用于获取指定键的值，如果键不存在，则向字典中添加该键并设置默认值。

# 使用 setdefault 方法自动补齐字典
my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 25}
my_dict.setdefault('gender', 'female')

print(my_dict)
# 输出：{'name': 'Alice', 'age': 25, 'gender': 'female'}

2.2 使用 defaultdict 类

collections 模块中的 defaultdict 类可以指定一个默认值的字典，当访问不存在的键时返回指定的默认值。

from collections import defaultdict

# 使用 defaultdict 类自动补齐字典
my_dict = defaultdict(lambda: 'unknown')
my_dict['name'] = 'Alice'
my_dict['age'] = 25

print(my_dict)
# 输出：defaultdict(<function <lambda> at 0x7fc3fb48b040>, {'name': 'Alice', 'age': 25})
# 访问不存在的键
print(my_dict['gender'])  # 输出：unknown

3. 示例应用

下面通过一个示例来演示如何在实际应用中使用字典自动补齐的方法。

# 示例：统计单词出现的次数
words = ['apple', 'banana', 'apple', 'orange', 'banana', 'grape']

word_count = defaultdict(int)
for word in words:
    word_count[word] += 1

print(word_count)
# 输出：defaultdict(<class 'int'>, {'apple': 2, 'banana': 2, 'orange': 1, 'grape': 1})

在上述示例中，我们使用 defaultdict 类来自动补齐统计单词出现的次数，当访问不存在的键时返回默认值 0。通过遍历列表中的单词，累加每个单词出现的次数，最终得到了单词的出现频率统计结果。