W tym rozdziale:
- dowiesz się czym jest słownik, klucz oraz wartość,
- nauczysz się definiować słowniki oraz wykonywać na nich operacje,
- poznasz najczęściej spotykane zastosowania słowników.
Wiele sytuacji z jakimi spotkasz się pisząc programy będzie można opisać
jako zbiór kluczy i wartości im odpowiadających. Przykładem z codziennego
życia jest encyklopedia, gdzie kluczami są różne hasła, a wartościami
są definicje tłumaczące te hasła. Można pójść dalej i powiedzieć, że
internet to zbiór adresów (np. pl.pycon.org) oraz stron WWW, które się
pod nimi kryją.
Takie spojrzenie na otaczającą nas rzeczywistość jest bardzo wygodne, bo pozwala opisać złożone zjawiska w systematyczny, łatwy do zrozumienia sposób. Dlatego też wiele języków programowania oferuje narzędzia do tworzenia tego typu struktur danych. W przypadku Pythona są to słowniki.
Słownik (dictionary, w skrócie dict), to zbiór kluczy oraz odpowiadających im wartości. Nazwa "słownik" nie jest przypadkowa, nawiązuje do formuły w której zbiorowi słów przypisujemy ich definicje.
Słownik definiujemy poprzez wypisanie par klucz-wartość, oddzielonych przecinkami, ujmując całość w nawiasy klamrowe. Każda para to dwie wartości oddzielone dwukropkiem.
wiek = {'Marcin': 23, 'Agata': 17, 'Marta': 46}Aby stworzyć pusty słownik wystarczą puste nawiasy klamrowe:
d = {}Wartości w słowniku nie muszą być tego samego typu, jedna może być liczbą, kolejna stringiem itd.:
d = {'liczba': 123, 'inna liczba': 12.34, 'lista': ['Ala ma kota']}Klucze mogą być również liczbami:
d = {15: 'Ala ma kota', 'Kot ma alę': 3.14}Słownik może też być elementem listy:
l = [{'a': 1, 'b': 2}, 3, 4]Kiedy wypiszemy słownik na ekran, zobaczymy całą jego zawartość:
>>> d = {'a': ['x', 9, 'z'], 'b': 2, 'c': 'Ala ma kota'}
>>> print(d)
{'a': ['x', 9, 'z'], 'b': 2, 'c': 'Ala ma kota'}Kiedy zdefiniujemy słownik, możemy na nim wykonać szereg operacji.
Aby otrzymać wartość dla danego klucza należy wpisać nazwę słownika, a następnie, w nawiasach kwadratowych, nazwę klucza:
>>> d = {'a': 1, 'b': 2}
>>> print(d['a'])
1
>>> print(d['a'] + d['b'])
3🐍 Zobacz co się stanie jeżeli pobierzesz wartość dla klucza, który nie istnieje w słowniku.
🐍 Napisz funkcję, która przyjmie dwa argumenty, listę słowników oraz klucz i zwróci listę wartości znajdujących się pod tym kluczem z każdego słownika na liście.
W każdej chwili możemy zdefiniować wartość klucza w słowniku. Żeby to zrobić należy odwołać się do danego klucza i przypisać do niego wartość:
>>> d = {'a': 1}
>>> d['b'] = 2
>>> d[5] = ['lista', 'elementów']
>>> print(d)
{'a': 1, 'b': 2, 5: ['lista', 'elementów']}
>>> print(d[5])
['lista', 'elementów']Jeżeli dany klucz już istnieje, jego wartość zostanie nadpisana:
>>> d = {'a': 1}
>>> print(d['a'])
1
>>> d['a'] = 2
>>> print(d['a'])
2Możemy usunąć dowolny klucz słownika posługując się instrukcją del:
>>> d = {'a': 1, 'b': 2}
>>> del d['a']
>>> print(d)
{'b': 2}🐍 Zobacz co się stanie jeżeli spróbujesz usunąć klucz, który nie istnieje w słowniku.
W jednym z poprzednich rozdziałów mówiliśmy o iteracji w kontekście listy,
czyli o "przechodzeniu" po jej elementach. Używaliśmy w tym celu pętli
for. Jeżeli wykonamy tę samą operację na słowniku, to przejdziemy po
jego kluczach:
for klucz in slownik:
print(klucz)🐍 Napisz funkcję, która przyjmuje jako argument słownik i przechodzi po jego kluczach, wypisując każdy z nich.
W podobny sposób możemy iterować po samych wartościach słownika. Służy
do tego metoda values:
lista_startowa = {1: 'Puchatek', 2: 'Prosiaczek', 3: 'Tygrysek'}
for zawodnik in lista_startowa.values():
print(zawodnik)🐍 Napisz funkcję, która przyjmuje jako argument słownik i zwraca sumę wszystkich wartości słownika. Zakładamy, że wartości zawsze są liczbami.
Słownik posiada również metodę items, dzięki której możemy iterować
jednocześnie po kluczach i wartościach słownika:
lista_startowa = {1: 'Puchatek', 2: 'Prosiaczek', 3: 'Tygrysek'}
for numer_startowy, zawodnik in lista_startowa.items():
print(numer_startowy, ':', zawodnik)Zwróć uwagę, że tym razem w pętli for zdefiniowaliśmy dwie zmienne:
numer_startowy i zawodnik. Nie jest to nic specyficznego dla słownika,
ale kolejna właściwość tej pętli. Jeżeli pętla przechodzi po liście,
której wszystkie elementy są sekwencjami (czyli listami lub krotkami),
to możemy od razu rozpakować wszystkie elementy tych sekwencji do
zmiennych:
lista = [['a', 'Arbuz', 'Anglia'], ['b', 'Banan', 'Brazylia']]
for litera, owoc, panstwo in lista:
print(owoc)Wracając do słowników, w naszym przypadku pierwszym elementem każdej sekwencji jest klucz, a drugim wartość dla tego klucza.
🐍 Napisz funkcję, która przyjmie dwa argumenty, słownik oraz wartość i zwróci nazwę klucza, którego wartość jest równa wartości z argumentu.
Wartością w słowniku może być dowolny obiekt, również inny słownik. Dzięki temu możemy w prosty sposób tworzyć złożone struktury danych:
>>> auto = {}
>>> auto['kolor'] = 'czerwony'
>>> auto['silnik'] = {'pojemność': 1600, 'moc': 130}
>>> print(auto)
{'kolor': 'czerwony', 'silnik': {'pojemność': 1600, 'moc': 130}}Kiedy po raz pierwszy wspomnieliśmy o funkcji len, powiedzieliśmy, że
służy ona do sprawdzania długości obiektów. Każdy typ obiektu (string,
lista, etc.) może inaczej rozumieć pojęcie długości. W przypadku stringów
chodzi o liczbę znaków, w przypadku list o liczbę elementów itd.
Słowniki również mają swoją "długość": jest ona równa liczbie kluczy.
>>> print(auto)
{'kolor': 'czerwony', 'silnik': {'pojemność': 1600, 'moc': 130}}
>>> len(auto)
2Słownik jest bardzo uniwersalną strukturą danych, przez co ma wiele zastosowań:
- reprezentacja obiektów i ich atrybutów (jak w powyższym przykładzie),
- mapowanie jednych wartości na inne (jak w prawdziwym słowniku, gdzie mapujemy słowa z jednego języka na drugi),
- przechowywanie wielu powiązanych ze sobą wartości w jednym miejscu (np. klucze to tytuły filmów, a wartości to ich reżyserowie).
🐍 Wybierz jedno z powyższych zastosowań słownika. Napisz funkcję
ustaw, która przyjmuje trzy argumenty, słownik, klucz oraz wartość i
ustawia w słowniku daną wartość pod danym kluczem. Napisz funkcję
pobierz, która przyjmuje dwa argumenty, słownik oraz klucz i zwraca
wartość słownika pod danym kluczem. Stosując te funkcje wypełnij słownik
danymi adekwatnymi dla wybranego zastosowania i pobierz te dane.
W tym rozdziale:
- nauczyliśmy się tworzyć słowniki i wykonywać na nich operacje, między innymi iterowanie,
- dowiedzieliśmy się, że funkcja
lenzwraca liczbę kluczy w słowniku, - poznaliśmy najczęściej spotykane zastosowania słowników.
🏁 Następny rozdział: None 🏁