Python - 下标字典

在Python中，字典是一种无序的数据结构，其可用于存储键值对（key-value）映射关系。然而，在某些情况下，我们可能需要使用下标而非键名访问字典中的元素。为此，Python提供了下标字典。

什么是下标字典？

下标字典是一种特殊类型的字典，其可使用整数下标访问各个元素，而非键名。与普通字典不同的是，使用下标字典时元素的顺序是固定的，即元素是按照其添加时的顺序存储的。

下面是一个使用下标字典的例子：

my_dict = {'apple': 3, 'banana': 2, 'cherry': 5}
print("my_dict['apple'] =", my_dict['apple'])  # 输出：my_dict['apple'] = 3

indexed_dict = {'apple': 3, 'banana': 2, 'cherry': 5}
print("indexed_dict[0] =", indexed_dict[0])   # 输出：indexed_dict[0] = 3

在上述代码中，我们首先创建了一个普通字典my_dict，并使用键名访问了其元素。随后我们创建了一个下标字典indexed_dict，并使用整数下标访问其元素。

如何创建下标字典？

Python标准库不提供下标字典类型，但你可以轻松自己创建一个：

class IndexedDict(dict):
    def __init__(self, iterable=(), **kwargs):
        self._list = []
        super().__init__(iterable, **kwargs)
        
    def __setitem__(self, key, value):
        if key not in self.keys():
            self._list.append(key)
        super().__setitem__(key, value)
        
    def __delitem__(self, key):
        self._list.remove(key)
        super().__delitem__(key)
        
    def __iter__(self):
        return (key for key in self._list)
        
    def __getitem__(self, item):
        if isinstance(item, int):
            key = self._list[item]
        else:
            key = item
        return super().__getitem__(key)

在上述代码中，我们创建了一个名为IndexedDict的类，并继承了Python内置的dict类。

我们为IndexedDict类重载了以下方法：

• __init__方法用于在实例化时初始化类的数据。我们用一个名为_list的列表来保存各个元素的键。
• __setitem__方法用于为字典添加元素。如果给定的键不存在于字典中，则将该键添加到_list列表中。
• __delitem__方法用于删除字典中的元素。我们删除_list中对应的键名，以确保元素顺序的一致性。
• __iter__方法用于返回一个迭代器，使得下标字典的元素能够被遍历。
• __getitem__方法用于通过下标访问字典中的元素。如果给定的下标为整数，则通过列表中对应索引位置的键名从字典中获取对应的值。

使用以上自定义的IndexedDict类，可以轻松创建下标字典：

indexed_dict = IndexedDict(foo=42, bar=23)
indexed_dict['baz'] = 9
print(indexed_dict[0])    # 输出：42
print(indexed_dict[1])    # 输出：23
print(indexed_dict[2])    # 输出：9

结论

在某些情况下，使用下标字典可以使你的代码更加简洁明了。然而，如果你需要频繁地在字典中进行插入、删除和查找操作，那么使用下标字典可能会显著降低代码的性能。因此，在实际生产环境中，请根据实际情况谨慎使用。