Python編程：換種方式用字典之鏈?zhǔn)接成洌–hainMap），盤(pán)它！

作者：傳新視界 2022-10-28 11:04:24

本文主要介紹了Python集合模塊中的鏈?zhǔn)接成淙萜鳌狢hainMap的使用，可以把多個(gè)字典打包成一個(gè)對(duì)象來(lái)操作。同時(shí)需要注意的是，該映射只是對(duì)原字典的引用，當(dāng)你修改原字典時(shí)，相應(yīng)的變化也為體現(xiàn)在鏈?zhǔn)接成渲小?/div>

前言

集合是專(zhuān)門(mén)的容器數(shù)據(jù)類(lèi)型（Container Datatype），可以替代Python的通用內(nèi)置容器，如dict、list、set和tuple。容器是一種特殊用途的對(duì)象，可用于存儲(chǔ)不同的對(duì)象。它提供了一種訪問(wèn)所包含對(duì)象并遍歷它們的方法。

Python提供了實(shí)現(xiàn)容器數(shù)據(jù)類(lèi)型的collections模塊。在章節(jié)系列中，我們將學(xué)習(xí)集合模塊中的不同類(lèi)型集合融洽，其中包括：

ChainMap
Counter
Deque
DefaultDict
NamedTuple
OrderedDict
UserDict
UserList
UserString

下面就來(lái)分別介紹這些容器類(lèi)型——鏈?zhǔn)接成洌–hainMap）。

認(rèn)識(shí)ChainMap

Python的所提供的ChainMap類(lèi)（就稱(chēng)為鏈映射類(lèi)），是個(gè)類(lèi)似字典（dict）的類(lèi)，用于快速鏈接許多個(gè)映射，以便將它們作為單個(gè)單元處理。它通常比創(chuàng)建一個(gè)新字典并運(yùn)行多個(gè)update()調(diào)用要快得多。

其語(yǔ)法格式如下：

xchainMap = collections.ChainMap(*maps)

說(shuō)明：語(yǔ)法格式中的collections是導(dǎo)入的完成模塊名稱(chēng)。如果這樣導(dǎo)入該模塊：import collections as cts，則語(yǔ)法可變?yōu)椋篶lass cts.ChainMap(*maps)，或則模糊導(dǎo)入：from collections import ChainMap，這樣可以修改為：ChainMap(*maps)。

ChainMap可將多個(gè)字典或其他映射組合在一起，創(chuàng)建一個(gè)單一的、可更新的視圖(字典列表)。如果沒(méi)有指定映射，則提供一個(gè)空字典，以便新的鏈?zhǔn)接成洌–hainMap）總是至少有一個(gè)映射可以。

鏈映射的底層映射存儲(chǔ)在一個(gè)列表中。該列表是公共的，可以使用maps屬性來(lái)訪問(wèn)或更新。除了maps屬性，鏈映射沒(méi)有其他的新擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)。

ChainMap是通過(guò)引用來(lái)合并底層映射的。因此，如果其中一個(gè)底層映射得到更新，這些更改也將反映在ChainMap中。

鏈映射支持所有常用的字典(dict)方法。此外，還有一個(gè)maps屬性，用于創(chuàng)建新子上下文的方法，并且除了第一個(gè)映射，屬性maps可用于訪問(wèn)所有映射——maps是個(gè)列表。

對(duì)應(yīng)一個(gè)用戶(hù)可更新的映射列表，該列表從第一次搜索到最后一次搜索是有序的。它是唯一存儲(chǔ)的狀態(tài)，可以通過(guò)修改來(lái)更改要搜索的映射。這樣的列表應(yīng)該始終至少包含一個(gè)映射。

來(lái)看下面的簡(jiǎn)單示例，代碼清單如下：

運(yùn)行程序輸出結(jié)果如下：

ChainMap({'one': 1, 'two': 2}, {'a': 'A', 'b': 'B'})
[{'one': 1, 'two': 2}, {'a': 'A', 'b': 'B'}]

上述清單中，我們用兩個(gè)字典定義一個(gè)ChainMap對(duì)象(chain_map)。然后我們打印輸出ChainMap對(duì)象和maps屬性。正如在輸出中看到的，結(jié)果是這些字典的構(gòu)成視圖。

訪問(wèn)ChainMap的鍵值

我們可以通過(guò)使用keys()和values()方法來(lái)訪問(wèn)ChainMap的鍵和值。代碼示例如下：

上述代碼輸出結(jié)果為：

KeysView(ChainMap({'one': 1, 'two': 2}, {'a': 'A', 'b': 'B'}))
ValuesView(ChainMap({'one': 1, 'two': 2}, {'a': 'A', 'b': 'B'}))

如程序輸出結(jié)果所示，chain_map.keys()的結(jié)果是一個(gè)KeysView（鍵視圖），chain_map.values()的結(jié)果是一個(gè)ValuesView（值視圖）。這兩個(gè)視圖類(lèi)型內(nèi)置類(lèi)，都是可迭代對(duì)象，可以分別遍歷相應(yīng)的鍵名和值對(duì)象。例如：

輸出結(jié)果為：

key = a,value=A
key = b,value=B
key = one,value=1
key = two,value=2
鏈映射包含的值為：
A;B;1;2;

結(jié)合代碼和輸出結(jié)果，很容易理解，即鏈?zhǔn)接成渚褪前讯鄠€(gè)映射（map有很多實(shí)現(xiàn)，字典是其中的一種）打包成一個(gè)映射即鏈?zhǔn)接成洌缓罂梢韵癫僮髯值錁硬僮髟L問(wèn)。比如像字典一樣這樣來(lái)訪問(wèn)某個(gè)鍵的值：

print(chain_map['b'] )

也就是通過(guò)使用鍵名:chain_map[' one ']來(lái)訪問(wèn)ChainMap底層字典中單個(gè)項(xiàng)的值。

為ChainMap添加新映射

ChainMap可以包含任意數(shù)量的字典。我們使用內(nèi)置的new_child()方法向ChainMap添加新字典。new_child()方法返回一個(gè)新的ChainMap，其中包含著新映射，后跟當(dāng)前實(shí)例中的所有映射。這里需要注意的一點(diǎn)是，新添加的字典將放在ChainMap的開(kāi)頭。來(lái)看示例：

運(yùn)行程序，輸入結(jié)果如下：

Old: ChainMap({'one': 1, 'two': 2}, {'a': 'A', 'b': 'B'})
New: ChainMap({'x': 0, 'y': 1}, {'one': 1, 'two': 2}, {'a': 'A', 'b': 'B'})

這里需要注意的是，用鏈?zhǔn)接成涞膎ew_child()方法添加新字典后，不改變?cè)瓉?lái)的鏈映射，會(huì)返回一個(gè)新的ChainMap對(duì)象。另外，如果你修改鏈?zhǔn)接成渌挠成浠蜃值洌兓矊Ⅲw現(xiàn)在鏈?zhǔn)接成鋵?duì)象中。

另外，實(shí)踐中要當(dāng)心：如果你按照字典操作來(lái)添加新的鍵值對(duì)，則該鍵值對(duì)會(huì)添加到鏈?zhǔn)接成渌牡谝粋€(gè)映射中，如：new_chain_map['X'] = 'Unkown' 。自己動(dòng)手試試看。

所含映射有相同鍵怎么辦？

底層上，鏈?zhǔn)接成渲饕菫榘讯鄠€(gè)字典或映射打包成一個(gè)映射，以便集中操作。如果所辦函的字典中有相同的鍵會(huì)怎樣呢？來(lái)看示例：

運(yùn)行程序輸出結(jié)果如下：

ChainMap({'id': 21001, 'country': '大秦', 'emperor': '嬴政'}, {'name': '李靖', 'country': '大唐', 'title': '元帥'})
大秦
('name', '李靖')
('country', '大秦')
('title', '元帥')
('id', 21001)
('emperor', '嬴政')

很顯然，鏈接的映射中出現(xiàn)相同字典項(xiàng)時(shí)，只讀取第一個(gè)，以第一個(gè)為準(zhǔn)，而且當(dāng)你更新一個(gè)鍵的值時(shí)，它也只是更新第一個(gè)映射內(nèi)容的鍵值。

如果你想一次更新所有映射中的相同鍵的值怎么辦呢？你可以自定義一個(gè)ChainMap子類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)，或定義更新方法。因?yàn)镃hainMap中有個(gè)屬性maps持有完整的各個(gè)映射，可以基于此屬性來(lái)完成相同鍵的一次性更新。這里簡(jiǎn)單給個(gè)通過(guò)方法的方式實(shí)現(xiàn)多映射相同鍵的一次更新。示例代碼如下：