1.20 合并多个字典或映射

问题

现在有多个字典或者映射,你想将它们从逻辑上合并为一个单一的映射后执行某些操作, 比如查找值或者检查某些键是否存在。

解决方案

加入你有如下两个字典:

a = {'x': 1, 'z': 3 }
b = {'y': 2, 'z': 4 }

现在假设你必须在两个字典中执行查找操作(比如先从 a 中找,如果找不到再在 b 中找)。 一个非常简单扼解决方案就是使用 collections 模块中的 ChainMap 类。比如:

from collections import ChainMap
c = ChainMap(a,b)
print(c['x']) # Outputs 1 (from a)
print(c['y']) # Outputs 2 (from b)
print(c['z']) # Outputs 3 (from a)

讨论

一个 ChainMap 接受多个字典并将它们在逻辑上变为一个字典。 然后,这些字典并不是真的合并在一起了, ChainMap 类只是在内部创建了一个容纳这些字典的列表 并重新定义了一些常见的字典操作来遍历这个列表。大部分字典操作都是可以正常使用的,比如:

>>> len(c)
3
>>> list(c.keys())
['x', 'y', 'z']
>>> list(c.values())
[1, 2, 3]
>>>

如果出现重复键,那么第一次出现的映射值会被返回。 因此,例子程序中的 c['z'] 总是会返回字典 a 中对应的值,而不是 b 中对应的值。

对于字典的更新或删除操作总是影响的是列表中第一个字典。比如:

>>> c['z'] = 10
>>> c['w'] = 40
>>> del c['x']
>>> a
{'w': 40, 'z': 10}
>>> del c['y']
Traceback (most recent call last):
...
KeyError: "Key not found in the first mapping: 'y'"
>>>

ChainMap 对于编程语言中的作用范围变量(比如 globals , locals 等)是非常有用的。 事实上,有一些方法可以使它变得简单:

>>> values = ChainMap()
>>> values['x'] = 1
>>> # Add a new mapping
>>> values = values.new_child()
>>> values['x'] = 2
>>> # Add a new mapping
>>> values = values.new_child()
>>> values['x'] = 3
>>> values
ChainMap({'x': 3}, {'x': 2}, {'x': 1})
>>> values['x']
3
>>> # Discard last mapping
>>> values = values.parents
>>> values['x']
2
>>> # Discard last mapping
>>> values = values.parents
>>> values['x']
1
>>> values
ChainMap({'x': 1})
>>>

作为 ChainMap 的替代,你可能会考虑使用 update() 方法将两个字典合并。比如:

>>> a = {'x': 1, 'z': 3 }
>>> b = {'y': 2, 'z': 4 }
>>> merged = dict(b)
>>> merged.update(a)
>>> merged['x']
1
>>> merged['y']
2
>>> merged['z']
3
>>>

这样也能行得通,但是它需要你创建一个完全不同的字典对象(或者是破坏现有字典结构)。 同时,如果原字典做了更新,这种改变不会反应到新的合并字典中去。比如:

>>> a['x'] = 13
>>> merged['x']
1

ChianMap 使用原来的字典,它自己不创建新的字典。所以它并不会产生上面所说的结果,比如:

>>> a = {'x': 1, 'z': 3 }
>>> b = {'y': 2, 'z': 4 }
>>> merged = ChainMap(a, b)
>>> merged['x']
1
>>> a['x'] = 42
>>> merged['x'] # Notice change to merged dicts
42
>>>