Программирование на python: часть 4. словари

Содержание справочника по Python3:

Определение функций в Python.

Ключевое слово def вводит определение функции . За ним должно следовать имя функции и заключенный в скобки список формальных параметров. Операторы, которые формируют тело функции, начинаются со следующей строки и должны иметь отступ.

Приоритет операций в выражениях в Python.

Выражение — это код, который интерпретатор Python вычисляет для получения значения. Операции с более высоким приоритетом выполняются до выполнения операций с более низким приоритетом.

Строковые и байтовые литералы.

Байтовые литералы всегда начинаются с префикса ‘b’ или ‘B’. Как строковые, так и байтовые литералы могут дополнительно иметь префикс в виде буквы ‘r’ или ‘R’. Такие строки называются необработанными.

Встроенные константы языка Python.

Пространство имен языка Python имеет небольшое количество встроенных констант. Это False, True, None, NotImplemented, __debug__

Инструкция del в Python.

Инструкция `del` не удаляет объекты в буквальном смысле, она лишь открепляет ссылки, разрывая связь между именем и объектом. Удаление объекта произойдет как следствие работы сборщика мусора.

Приемы работы со строками в Python.

Язык программирования Python может манипулировать строками, которые могут быть записаны несколькими способами. Текстовые строки могут быть заключены в одинарные кавычки (‘…’) или двойные кавычки («…»), что в результате будет одно и то же.

Использование регулярных выражений в Python.

Регулярные выражения — это шаблоны соответствия текста, описанные в формальном синтаксисе и могут включать в себя буквальное сопоставление текста, повторение, ветвление и другие сложные правила. Регулярные выражения обычно используются в приложениях, которые требуют тонкую обработку текста.

Использование списков list в Python.

Язык программирования Python имеет несколько составных типов данных, используемых для группировки значений. Наиболее универсальным является список, который можно записать в виде списка значений (элементов), разделенных запятыми, в квадратных скобках.

Использование кортежей tuple в Python.

Кортежи являются неизменяемыми и обычно содержат гетерогенную последовательность элементов, доступ к которым осуществляется через распаковку или индексацию, или даже по атрибуту в случае `collections.namedtuple()`.

Использование словарей dict в Python.

Основные использование словаря — это хранение значения с некоторым ключом и извлечение значения из словаря, заданного ключом. Лучше всего рассматривать словарь как набор пар «ключ-значение» с требованием, чтобы ключи были уникальными в пределах одног

Использование множеств set в Python.

Основные виды использования множеств включают вхождение/наличие элемента и устранение дубликатов записей.

Итераторы в Python.

Функция возвращает объект итератора, который определяет метод __next__(), который, в свою очередь обращается к элементам в контейнере по одному за раз. Когда нет больше элементов, __next__() возбуждает исключение StopIteration

Функция генератора в Python.

Генераторы используют оператор yield всякий раз, когда они хотят вернуть данные. Каждый раз, когда вызывается встроенная функция next(), генератор возобновляет работу с того места, где он остановился.

Работа с файлами в Python.

При доступе к файлу в операционной системе требуется указать путь к файлу. Путь к файлу — это строка, которая представляет местоположение файла.

Система импорта в Python.

При первом импорте модуля Python выполняет поиск модуля и, если он найден, создает объект модуля, инициализируя его. Если именованный модуль не может быть найден, то вызывается исключение ModuleNotFoundError.

Modifying Values and Keys

It can be pretty common to need to modify the values and keys when you’re iterating through a dictionary in Python. There are some points you’ll need to take into account to accomplish this task.

The values, for example, can be modified whenever you need, but you’ll need to use the original dictionary and the key that maps the value you want to modify:

>>>

In the previous code example, to modify the values of and apply a 10% discount, you used the expression .

So why do you have to use the original dictionary if you have access to its key () and its values ()? Should you be able to modify them directly?

The real problem is that and changes aren’t reflected in the original dictionary. That is, if you modify any of them ( or ) directly inside the loop, then what really happens is that you’ll lose the reference to the relevant dictionary component without changing anything in the dictionary.

On the other hand, the keys can be added or removed from a dictionary by converting the view returned by into a object:

>>>

This approach may have some performance implications, mainly related to memory consumption. For example, instead of a view object that yields elements on demand, you’ll have an entire new in your system’s memory. However, this could be a safe way to modify the keys while you iterate through a dictionary in Python.

Finally, if you try to remove a key from by using directly, then Python will raise a telling you that the dictionary’s size has changed during iteration:

>>>

This is because returns a dictionary-view object, which yields keys on demand one at a time, and if you delete an item (), then Python raises a , because you’ve modified the dictionary during iteration.

Словари — это отображения

Единственное отличие словарей от последовательностей заключается в том что они не поддерживают оператор извлечения среза , но так же как и последовательности они поддерживают оператор вхождения , функцию определения размера , а так же механизм итерирования (обхода в цикле) с помощью конструкции .

Несмотря на то, что словари не позволяют извлекать срезы с помощью извлекать отдельные значения из словаря можно с помощью указания соответствующего ключа в квадратных скобках. Сначала для примера создадим следующий словарь:

А теперь попробуем извлечь из него элементы:

Изменить некоторый элемент в словаре можно с помощью оператора следующим образом:

Если в квадратных скобках указать несуществующий ключ, то это приведет к ошибке KeyError:

Однако, если присвоить несуществующему ключу новое значение, то в словаре появится новая пара «ключ-значение»:

Квадратные скобки могут использоваться для удаления элементов с помощью инструкции :

Убедиться что некоторый элемент, содержится в словаре можно с помощью оператора , но указывать нужно не сам элемент, а его ключ:

И наоборот, что бы убедиться в том, что некоторого элемента нет в словаре, нужно воспользоваться конструкцией :

Однако, оператор () позволяет убедиться только в том что словарь содержит (или не содержит) элемент с заданным ключом. Если нужно проверить наличие некоторого значения, а не ключа то можно воспользоваться методом который возвращает объект со всеми значениями словаря:

Узнать размер словаря можно с помощью функции :

Но будте внимательны, так как не учитывает размер вложенных структур, таких как словари, списки и множества, а только количество объектов внутри словаря:

5.4. Sets¶

Python also includes a data type for sets. A set is an unordered collection
with no duplicate elements. Basic uses include membership testing and
eliminating duplicate entries. Set objects also support mathematical operations
like union, intersection, difference, and symmetric difference.

Curly braces or the function can be used to create sets. Note: to
create an empty set you have to use , not ; the latter creates an
empty dictionary, a data structure that we discuss in the next section.

Here is a brief demonstration:

>>> basket = {'apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana'}
>>> print(basket)                      # show that duplicates have been removed
{'orange', 'banana', 'pear', 'apple'}
>>> 'orange' in basket                 # fast membership testing
True
>>> 'crabgrass' in basket
False

>>> # Demonstrate set operations on unique letters from two words
...
>>> a = set('abracadabra')
>>> b = set('alacazam')
>>> a                                  # unique letters in a
{'a', 'r', 'b', 'c', 'd'}
>>> a - b                              # letters in a but not in b
{'r', 'd', 'b'}
>>> a | b                              # letters in a or b or both
{'a', 'c', 'r', 'd', 'b', 'm', 'z', 'l'}
>>> a & b                              # letters in both a and b
{'a', 'c'}
>>> a ^ b                              # letters in a or b but not both
{'r', 'd', 'b', 'm', 'z', 'l'}

Similarly to , set comprehensions
are also supported:

Operators and Built-in Functions

You have already become familiar with many of the operators and built-in functions that can be used with strings, , and . Some of these work with dictionaries as well.

For example, the and operators return or according to whether the specified operand occurs as a key in the dictionary:

>>>

You can use the operator together with short-circuit evaluation to avoid raising an error when trying to access a key that is not in the dictionary:

>>>

In the second case, due to short-circuit evaluation, the expression is not evaluated, so the exception does not occur.

The function returns the number of key-value pairs in a dictionary:

Практическая работа по использованию словарей

Дан текст на некотором языке. Требуется подсчитать сколько раз каждое слово входит в этот текст и вывести десять
самых часто употребяемых слов в этом тексте и количество их употреблений.

В качестве примера возьмите файл с текстом лицензионного соглашения Python .

Подсказка №1: Используйте словарь, в котором ключ — слово, а знчение — количество таких слов.

Подсказка №2: Точки, запятые, вопросы и восклицательные знаки перед обработкой замените пробелами(используйте из модуля string).

Подсказка №3: Все слова приводите к нижнему регистру при помощи метода строки .

Подсказка №4: По окончании сбора статистики нужно пробежать по всем ключам из словаря и найти ключ с максимальным значением.

Дан словарь task4/en-ru.txt с однозначным соответствием английских и русских слов в таком формате:

Здесь английское и русское слово разделены двумя табуляциями и минусом: .

В файле task4/input.txt дан текст для перевода, например:

Mouse in house. Cat in house.
Cat eats mouse in dog house.
Dog eats mouse too.

Требуется сделать подстрочный перевод с помощью имеющегося словаря и вывести результат в .
Незнакомые словарю слова нужно оставлять в исходном виде.

Дан список стран и языков на которых говорят в этой стране в формате в файле task5/input.txt. На ввод задается N — длина списка и список языков. Для каждого языка укажите, в каких странах на нем говорят.

Ввод	Вывод
3
азербайджанский	Азербайджан
греческий	Кипр Греция
китайский	Китай Сингапур

В файле task6/en-ru.txt находятся строки англо-русского словаря в таком формате:

cat — кошка
dog — собака
home — домашняя папка, дом
mouse — мышь, манипулятор мышь
to do — делать, изготавливать
to make — изготавливать

Здесь английское слово (выражение) и список русских слов (выражений) разделены двумя табуляциями и минусом: .

Требуется создать русско-английский словарь и вывести его в файл в таком формате:

делать — to do
дом — home
домашняя папка — home
изготавливать — to do, to make
кошка — cat
манипулятор мышь — mouse
мышь — mouse
собака — dog

Порядок строк в выходном файле должен быть словарным с человеческой точки зрения (так называемый лексикографический порядок слов). То есть выходные строки нужно отсортировать.

Даны два файла словарей: task7/en-ru.txt и task7/ru-en.txt (в формате, описанном в упражнении №6).

en-ru.txt:

home — домашняя папка
mouse — манипулятор мышь

ru-en.txt:

дом — home
мышь — mouse

Требуется синхронизировать и актуализировать их содержимое.

en-ru.txt:

home — домашняя папка, дом
mouse — манипулятор мышь, мышь

ru-en.txt:

дом — home
домашняя папка — home
манипулятор мышь — mouse
мышь — mouse

В одном очень дружном доме, где живет Фёдор, многие жильцы оставляют ключи от квартиры соседям по дому, например на случай пожара или потопа, да и просто чтобы покормили животных или полили цветы.

Вернувшись домой после долгих странствий, Фёдор обнаруживает, что потерял свои ключи и соседей дома нет. Но вдруг у домофона он находит чужие ключи. Помогите Федору найти ключи от своей квартиры в квартирах соседей.

На ввод подается файл input.txt, в котором в первой строке записано три числа через пробел N — номер квартиры Фёдора, M — номер квартиры от которой Федор нашел ключи, K — ключ от этой квартиры. Далее i-я строка хранит описание ключей запертых в i-й квартире в формате , причем реальные номера квартир «зашифрованы» ключем от i-й квартиры(Ki) и находятся по формуле m_ij’ = m_ij — Ki. Номера квартир начинаются с 0 (кпримеру вторая строка файла соответствует 0-й квартире).

Нужно вывести ключ от квартиры Федора или None если его найти не получилось.

Ввод	Вывод
4 0 1	1
1 1,2 0,3 1,4 0
3 0
5 1,6 0
1 1
2 1

Подсказка: используйте словарь для хранения ключей от еще не открытых комнат и множество для уже проверенных комнат.

Дан текст-образец, по которому требуется сделать генератор случайного бреда на основе Марковских цепей.

Подробности спрашивайте у семинариста.

Множество

Множество в языке Python — это структура данных, эквивалентная множествам в математике.
Элементы могут быть различных типов. Порядок элементов не определён.

Действия, которые можно выполнять с множеством:

1. добавлять и удалять элементы,
2. проверять принадлежность элемента множеству,
3. перебирать его элементы,
4. выполнять операции над множествами (объединение, пересечение, разность).

Операция “проверить принадлежность элемента” выполняется в множестве намного быстрее, чем в списке.

Элементами множества может быть любой неизменяемый тип данных: числа, строки, кортежи.

Изменяемые типы данных не могут быть элементами множества, в частности, нельзя сделать элементом множества список (вместо этого используйте неизменяемый кортеж) или другое множество. Требование неизменяемости элементов множества накладывается особенностями представления множества в памяти компьютера.

Множество задается перечислением в фигурных скобках. Например:

A = {1, 2, 3}

Исключением явлеется пустое множество:

A = set()       # A -- множество
D = {}          # D -- не пустое множество, а пустой словарь!

Если функции set передать в качестве параметра список, строку или кортеж, то она вернет множество, составленное из элементов списка, строки, кортежа. Например:

>>> A = set('qwerty')
>>> print(A)
{'e', 'q', 'r', 't', 'w', 'y'}.

Каждый элемент может входить в множество только один раз.

>>> A = {1, 2, 3}
>>> B = {3, 2, 3, 1}
>>> print(A == B) # A и B — равные множества.
True
>>> set('Hello')
{'H', 'e', 'l', 'o'}

Операция	Значение
	принадлежит ли элемент множеству (возвращают значение типа )
	то же, что
	добавить элемент в множество
	удалить элемент из множества
	удалить элемент из множества
	удаляет из множества один случайный элемент и возвращает его

Поведение и различается тогда, когда удаляемый элемент отсутствует в множестве:
не делает ничего, а метод remove генерирует исключение .
Метод также генерирует исключение , если множество пусто.

При помощи цикла for можно перебрать все элементы множества:

Primes = {2, 3, 5, 7, 11}
for num im Primes
    print(num)

Из множества можно сделать список при помощи функции :

>>> A = {1, 2, 3, 4, 5}
>>> B = list(A)
1, 2, 3, 4, 5

Вывести на экран все элементы множества A, которых нет в множестве B.

A = set('bqlpzlkwehrlulsdhfliuywemrlkjhsdlfjhlzxcovt')
B = set('zmxcvnboaiyerjhbziuxdytvasenbriutsdvinjhgik')
for x in A
    ...

Шаг первый: OCR

В отличие от альпинизма при оцифровке словаря самый тяжелый шаг, не последний а первый. Если вам придется проводить OCR бумажного словаря с выцветшими страницами, напечатанного слишком мелко, с различными артефактами небрежного использования, или на экзотическом языке, то даже FineReader не сильно поможет. На некоторых страницах разница в длительности времени между ручным набором текста и OCR с корректировкой ошибок ничтожна.

Советую сохранять все в простых текстовых файлах, так как продвинутый поиск и исправление ошибок, расстановка тэгов, преобразование сортировки и прочие операции с текстовым массивом невообразимо осуществлять с бинарным фалом.

На этом шаге важно определиться со структурой словарных статей. В самом простом случае будет всего два поля: ключ и значение

Этого достаточно, но если нужна подсветка различных элементов статей, то тогда потребуется все такие элементы определенным образом маркировать.

Самое время немного поговорить о форматах. Существует много форматов электронных словарей, вот их список.

Все форматы мы здесь разбирать не будем, так как большинство из них проприетарные. Нас интересуют открытые стандарты и открытое ПО.

Dictd

Возникший в эпоху, когда сетевые TCP/IP протоколы беспрепятственно плодились и размножались сейчас представляет лишь археологический интерес. Это клиент серверный протокол, использующий TCP порт 2628, определен в RFC 2229.

Исходный файл для словаря форматируется следующим образом.

Например, такой словарик

Готовый файл для словаря создается командой .

В результате образуются 2 файла: и . Из них первый очевидно индексный файл, с ним ничего делать не нужно, а второй можно сжать командой . Данная команда сжимает *.dict файл с помощью утилиты . Сразу же возникает вопрос: а зачем оно тогда нужно, если есть обычный ?

Дело в том, что использует добавочные байты в заголовке архивного файлы для обеспечения псевдо-произвольного доступа к файлу.

Наконец файлы помещаются в профильные каталоги, т. к. , перезагружаем службу и вуаля. Синтаксис поиска прост, достаточно набрать

dict СЛОВО.

Пробежка по dictd ссылкам напоминает сафари по интернет сети 90-х, жив и еще лягается!

Built-in Dictionary Functions and Methods

Python includes the following dictionary functions −

Sr.No.	Function & Description
1	cmp(dict1, dict2) No longer available in Python 3.
2	len(dict) Gives the total length of the dictionary. This would be equal to the number of items in the dictionary.
3	str(dict) Produces a printable string representation of a dictionary
4	type(variable) Returns the type of the passed variable. If passed variable is dictionary, then it would return a dictionary type.

Python includes the following dictionary methods −

Sr.No.	Method & Description
1	dict.clear() Removes all elements of dictionary dict
2	dict.copy() Returns a shallow copy of dictionary dict
3	dict.fromkeys() Create a new dictionary with keys from seq and values set to value.
4	dict.get(key, default=None) For key key, returns value or default if key not in dictionary
5	dict.has_key(key) Removed, use the in operation instead.
6	dict.items() Returns a list of dict‘s (key, value) tuple pairs
7	dict.keys() Returns list of dictionary dict’s keys
8	dict.setdefault(key, default = None) Similar to get(), but will set dict = default if key is not already in dict
9	dict.update(dict2) Adds dictionary dict2‘s key-values pairs to dict
10	dict.values() Returns list of dictionary dict‘s values

Previous Page
Print Page

Next Page  

Красивый Питон — часть 4. Словари в Python.

• 3.05.2016
• Python
• идиомы python

Это четвертый пост об идиомах в Питона. Теперь пришло время узнать, что же такое словари в Python. Вы наверняка знаете, что это такая структура данных, тип которой обычно обозначают как dict. Пост же несколько подробнее расскажет о словарях: о том, как их перебирать или получать значение по ключу.

Работа со словарями Python

Вообще, словарями в Python называют коллекции произвольных объектов с доступом по ключу. При этом коллекции неупорядоченные. По-другому словари можно называть ассоциативными массивами или хеш-таблицами. Словарь может выглядеть, например, так:

dict = {'ключ1': 1, 'ключ2': 2}

Конечно же, существует куча способов работы со словарями, и все они не поместятся в этот пост. Но некоторые полезные идиомы, пожалуй, стоит упомянуть.

Цикл по ключам словаря Python

Одна из базовых операций, которая требуется при работе со словарями — это цикл по его ключам

Наверняка вы будете часто использовать такую операцию, поэтому стоит обратить внимание на правильный и красивый способ ее выполнения

#Не перебирайте ключи так
for k in dic.keys():
    print(k)
    
#Делайте это так
for k in dic:
    print(k)

Как видите. для цикла по ключам словаря не нужно использовать метод dictionary.keys(). Все что нужно — это ссылка на словарь.

Цикл по паре ключ-значение Python

Еще одна нужная операция, которая почти всегда требуется при работе со словарями — это цикл по паре ключ:значение. Конечно же, в Python есть несколько быстрых и простых способ построить такой цикл.

#цикл можно построить так
for k in dic:
    print(k)
    print(dic)

#или вот так
for k, val in dic.items():
    print(k)
    print(val)

В примере показано два способа перебора пар ключ-значение в словаре. Первый перебирает ключи словаря, а значения извлекает по ключу. Второй пример пробегает по словарю, распаковывая ключи и значения в две переменные.

Использование dictionary.get() для получения значений

Если нужно получить значение по ключу, но при этом неизвестно, существует такой ключ или нет — используйте метод dictionary.get().

#Использование get() для получения значения
val = dic.get('key1', 'na')

Если ключ «key1» существует в словаре dic, то переменной будет присвоено значение в соответствии с ключом. В противном случае переменная получит значение второго аргумента функции get().

Удаление элементов из словаря Python по критериям

Вероятно, если бы перед вами встала такая задача, то в мыслях сразу бы возникли циклы и условные операторы. Но в Питоне все это не требуется! Смотрите:

#Удаление элементов из словаря по критериям
dic = {k : dic for k in dic if not len(k) < 5}

Синтаксис очень простой:  {ключ : значение for ключ in словарь }. Пример выше создаст новый словарь, которые содержит все пары ключ-значение, в которых ключ имеет длину менее 5.

Объединение двух списков в словарь

Например, у вас есть список имен и список фамилий. Но вы хотите иметь словарь из пар фамилия-имя. Что делать в такой ситуации? Объединять списки в словарь, конечно же!

#Объединение двух списков в словарь
f_names = 
l_names = 
names = dict(zip(f_names, l_names))

Эта идиома принимает на вход два списка: f_names и l_names, а затем формирует из них словарь из пар фамилия-имя. Это быстро и просто, как и в других идиомах Python. Если вас заинтересует метод zip() — почитайте о нем подробнее в документации.

Defining a Dictionary

Dictionaries are Python’s implementation of a data structure that is more generally known as an associative array. A dictionary consists of a collection of key-value pairs. Each key-value pair maps the key to its associated value.

You can define a dictionary by enclosing a comma-separated list of key-value pairs in curly braces (). A colon () separates each key from its associated value:

The following defines a dictionary that maps a location to the name of its corresponding Major League Baseball team:

>>>

You can also construct a dictionary with the built-in function. The argument to should be a sequence of key-value pairs. A list of tuples works well for this:

can then also be defined this way:

>>>

If the key values are simple strings, they can be specified as keyword arguments. So here is yet another way to define :

>>>

Once you’ve defined a dictionary, you can display its contents, the same as you can do for a list. All three of the definitions shown above appear as follows when displayed:

>>>

The entries in the dictionary display in the order they were defined. But that is irrelevant when it comes to retrieving them. Dictionary elements are not accessed by numerical index:

5.3. Tuples and Sequences¶

We saw that lists and strings have many common properties, such as indexing and
slicing operations. They are two examples of sequence data types (see
). Since Python is an evolving language, other sequence data
types may be added. There is also another standard sequence data type: the
tuple.

A tuple consists of a number of values separated by commas, for instance:

>>> t = 12345, 54321, 'hello!'
>>> t
12345
>>> t
(12345, 54321, 'hello!')
>>> # Tuples may be nested:
... u = t, (1, 2, 3, 4, 5)
>>> u
((12345, 54321, 'hello!'), (1, 2, 3, 4, 5))
>>> # Tuples are immutable:
... t = 88888
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
>>> # but they can contain mutable objects:
... v = (, 3, 2, 1])
>>> v
(, )

As you see, on output tuples are always enclosed in parentheses, so that nested
tuples are interpreted correctly; they may be input with or without surrounding
parentheses, although often parentheses are necessary anyway (if the tuple is
part of a larger expression). It is not possible to assign to the individual
items of a tuple, however it is possible to create tuples which contain mutable
objects, such as lists.

Though tuples may seem similar to lists, they are often used in different
situations and for different purposes.
Tuples are , and usually contain a heterogeneous sequence of
elements that are accessed via unpacking (see later in this section) or indexing
(or even by attribute in the case of ).
Lists are , and their elements are usually homogeneous and are
accessed by iterating over the list.

A special problem is the construction of tuples containing 0 or 1 items: the
syntax has some extra quirks to accommodate these. Empty tuples are constructed
by an empty pair of parentheses; a tuple with one item is constructed by
following a value with a comma (it is not sufficient to enclose a single value
in parentheses). Ugly, but effective. For example:

>>> empty = ()
>>> singleton = 'hello',    # <-- note trailing comma
>>> len(empty)

>>> len(singleton)
1
>>> singleton
('hello',)

The statement is an example of tuple packing:
the values , and are packed together in a tuple.
The reverse operation is also possible:

>>> x, y, z = t