在Python中實(shí)現(xiàn)嵌套字典的最佳方法是什么？
實(shí)施__missing__在.上dict類來設(shè)置和返回一個(gè)新實(shí)例。
這種方法是可用的。(并記錄在案)自從Python2.5之后，和(對(duì)我來說特別有價(jià)值)很漂亮的指紋就像個(gè)普通的白癡，而不是丑陋的打印一個(gè)自動(dòng)形象的默認(rèn)：
class Vividict(dict):
def __missing__(self, key):
value = self[key] = type(self)() # retain local pointer to value
return value # faster to return than dict lookup
(注self[key]是在任務(wù)的左邊，所以這里沒有遞歸。)
說你有一些數(shù)據(jù)：
data = {('new jersey', 'mercer county', 'plumbers'): 3,
('new jersey', 'mercer county', 'programmers'): 81,
('new jersey', 'middlesex county', 'programmers'): 81,
('new jersey', 'middlesex county', 'salesmen'): 62,
('new york', 'queens county', 'plumbers'): 9,
('new york', 'queens county', 'salesmen'): 36}以下是我們的使用代碼：
vividict = Vividict()for (state, county, occupation), number in data.items():
vividict[state][county][occupation] = number
現(xiàn)在：
>>> import pprint>>> pprint.pprint(vividict, width=40){'new jersey': {'mercer county': {'plumbers': 3,
'programmers': 81},
'middlesex county': {'programmers': 81,
'salesmen': 62}},
'new york': {'queens county': {'plumbers': 9,
'salesmen': 36}}}批評(píng)
對(duì)這類容器的批評(píng)是，如果用戶拼錯(cuò)了密鑰，我們的代碼可能會(huì)悄然失?。?/trans>
>>> vividict['new york']['queens counyt']{}此外，我們的數(shù)據(jù)中還有一個(gè)拼寫錯(cuò)誤的縣：
>>> pprint.pprint(vividict, width=40){'new jersey': {'mercer county': {'plumbers': 3,
'programmers': 81},
'middlesex county': {'programmers': 81,
'salesmen': 62}},
'new york': {'queens county': {'plumbers': 9,
'salesmen': 36},
'queens counyt': {}}}說明：
我們只是提供我們類的另一個(gè)嵌套實(shí)例Vividict無論何時(shí)訪問密鑰，但缺少密鑰。(返回值賦值很有用，因?yàn)樗苊饬宋覀冊(cè)贒ECT上額外調(diào)用getter，而且不幸的是，我們不能在設(shè)置它時(shí)返回它。)
注意，這些是與最不正確的答案相同的語義，但在代碼-nosklo實(shí)現(xiàn)的一半行中：
class AutoVivification(dict):
"""Implementation of perl's autovivification feature."""
def __getitem__(self, item):
try:
return dict.__getitem__(self, item)
except KeyError:
value = self[item] = type(self)()
return value
示范使用
下面只是一個(gè)示例，說明如何輕松地使用這個(gè)dict創(chuàng)建嵌套的dict結(jié)構(gòu)。這可以快速地創(chuàng)建一個(gè)層次化的樹結(jié)構(gòu)，就像您想要的那樣。
import pprintclass Vividict(dict):
def __missing__(self, key):
value = self[key] = type(self)()
return value
d = Vividict()d['foo']['bar']d['foo']['baz']d['fizz']['buzz']d['primary']['secondary']['tertiary']['quaternary']pprint.pprint(d)
產(chǎn)出：
{'fizz': {'buzz': {}},
'foo': {'bar': {}, 'baz': {}},
'primary': {'secondary': {'tertiary': {'quaternary': {}}}}}正如最后一行所示，它打印得很漂亮，便于手工檢查。但是如果您想要直觀地檢查您的數(shù)據(jù)，請(qǐng)執(zhí)行__missing__要將其類的新實(shí)例設(shè)置為鍵并返回，這是一個(gè)更好的解決方案。
與之相反的其他備選辦法：
dict.setdefault
雖然提問者認(rèn)為這是不干凈的，但我發(fā)現(xiàn)這比Vividict我自己。
d = {} # or dict()for (state, county, occupation), number in data.items():
d.setdefault(state, {}).setdefault(county, {})[occupation] = number現(xiàn)在：
>>> pprint.pprint(d, width=40){'new jersey': {'mercer county': {'plumbers': 3,
'programmers': 81},
'middlesex county': {'programmers': 81,
'salesmen': 62}},
'new york': {'queens county': {'plumbers': 9,
'salesmen': 36}}}拼寫錯(cuò)誤會(huì)引起噪音，而且不會(huì)使我們的數(shù)據(jù)充斥著糟糕的信息：
>>> d['new york']['queens counyt']Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>KeyError: 'queens counyt'
此外，我認(rèn)為setDefault在循環(huán)中使用時(shí)效果很好，而且您也不知道要為鍵獲取什么，但是重復(fù)使用會(huì)帶來很大的負(fù)擔(dān)，而且我認(rèn)為沒有人會(huì)想要保持以下內(nèi)容：
d = dict()d.setdefault('foo', {}).setdefault('bar', {})d.setdefault('foo', {}).setdefault('baz', {})d.setdefault('fizz', {}).setdefault
('buzz', {})d.setdefault('primary', {}).setdefault('secondary', {}).setdefault('tertiary', {}).setdefault('quaternary', {})另一個(gè)批評(píng)是setdefault需要一個(gè)新實(shí)例，不管是否使用它。但是，Python(或至少CPython)在處理未使用和未引用的新實(shí)例方面相當(dāng)聰明，例如，它重用內(nèi)存中的位置：
>>> id({}), id({}), id({})(523575344, 523575344, 523575344)一個(gè)自動(dòng)生動(dòng)的默認(rèn)設(shè)置
這是一個(gè)整潔的實(shí)現(xiàn)，在沒有檢查數(shù)據(jù)的腳本中使用與實(shí)現(xiàn)相同的功能__missing__:
from collections import defaultdictdef vivdict():
return defaultdict(vivdict)
但是，如果您需要檢查您的數(shù)據(jù)，使用相同方式填充數(shù)據(jù)的自動(dòng)生動(dòng)的defaultdict的結(jié)果如下所示：
>>> d = vivdict(); d['foo']['bar']; d['foo']['baz']; d['fizz']['buzz']; d['primary']['secondary']['tertiary']['quaternary']; import pprint;
>>> pprint.pprint(d)defaultdict(<function vivdict at 0x17B01870>, {'foo': defaultdict(<function vivdict
at 0x17B01870>, {'baz': defaultdict(<function vivdict at 0x17B01870>, {}), 'bar': defaultdict(<function vivdict at 0x17B01870>, {})}), 'pr
mary': defaultdict(<function
vivdict at 0x17B01870>, {'secondary': defaultdict(<function vivdict at 0x17B01870>, {'tertiary': defaultdict(<function vivdict at 0x17B01870
>, {'quaternary': defaultdict(<function vivdict at 0x17B01870>, {})})})}), 'fizz': defaultdict(<function vivdict at
0x17B01870>, {'buzz': defaultdict(<function vivdict at 0x17B01870>, {})})})這個(gè)輸出是相當(dāng)不雅致的，結(jié)果是非常不可讀的。通常給出的解決方案是遞歸地將其轉(zhuǎn)換為DECT，以便進(jìn)行手動(dòng)檢查。這個(gè)非平凡的解決方案是留給讀者的練習(xí)。
性能
最后，讓我們看看性能。我正在減去實(shí)例化的成本。
>>> import timeit>>> min(timeit.repeat(lambda: {}.setdefault('foo', {}))) - min(timeit.repeat(lambda: {}))0.13612580299377441>>>
min(timeit.repeat(lambda: vivdict()['foo'])) - min(timeit.repeat(lambda: vivdict()))0.2936999797821045>>> min(timeit.repeat(lambda:
Vividict()['foo'])) - min(timeit.repeat(lambda: Vividict()))0.5354437828063965>>> min(timeit.repeat(lambda: AutoVivification()['foo']))
- min(timeit.repeat(lambda: AutoVivification()))2.138362169265747根據(jù)業(yè)績(jī)，dict.setdefault效果最好。在您關(guān)心執(zhí)行速度的情況下，我強(qiáng)烈推薦它用于生產(chǎn)代碼。
如果您需要用于交互使用(可能在IPython筆記本中)，那么性能并不重要-在這種情況下，我將使用Vividict來獲取輸出的可讀性。與自動(dòng)識(shí)別對(duì)象(該對(duì)象使用__getitem__而不是__missing__，這是為了這個(gè)目的而做的)它要好得多。
結(jié)語
實(shí)施__missing__子類dict設(shè)置和返回一個(gè)新實(shí)例比其他方法稍微困難一些，但是它的好處是
- 易實(shí)例化
- 易數(shù)據(jù)總體
- 容易查看數(shù)據(jù)
因?yàn)樗刃薷母粡?fù)雜和更有效。__getitem__，它應(yīng)該比那種方法更好。
然而，它也有缺點(diǎn)：
所以我個(gè)人更喜歡setdefault其他的解決方案，在我需要這種行為的每一種情況下都有。
