遍历Python字典有三种核心方式:仅遍历键(for key in dict)、仅遍历值(for value in dict.values())、同时遍历键值对(for key, value in dict.items()),其中items()在需同时访问键值时效率最高;直接修改遍历中的字典会引发运行时错误,应通过遍历副本或构建新字典解决;高级技巧包括字典推导式、结合sorted()排序遍历及使用ChainMap合并多个字典视图。

在Python中,遍历字典核心上就是围绕着它的键、值,或者同时处理键值对进行的。理解这三者之间的细微差别和各自的适用场景,是高效处理字典数据的关键。这不仅仅是语法上的选择,更是对数据访问模式的一种思考。
处理Python字典的遍历,我们通常有三种核心策略,每种都对应着不同的使用场景和效率考量。
1. 遍历键 (Keys)
这是最直接、也是默认的遍历方式。当你直接在一个字典对象上进行
for
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my_dict = {
'name': 'Alice',
'age': 30,
'city': 'New York'
}
print("--- 遍历键 (默认方式) ---")
for key in my_dict: # 也可以显式地写成 for key in my_dict.keys():
print(f"键: {key}")
# 如果需要值,可以通过键再次访问
# print(f"键: {key}, 值: {my_dict[key]}")这种方式适合你只需要处理字典的键,或者需要根据键来执行一些操作(比如检查键是否存在,或者根据键获取对应的值)。我个人觉得,当你只是想看看字典里都有哪些“标签”时,这种方式最直观。
2. 遍历值 (Values)
如果你只关心字典中存储的数据本身,而不需要知道这些数据对应的键是什么,那么直接遍历值会更简洁。
my_dict = {
'name': 'Alice',
'age': 30,
'city': 'New York'
}
print("\n--- 遍历值 ---")
for value in my_dict.values():
print(f"值: {value}")这种方法在处理一些统计或聚合任务时特别方便,比如计算所有数值的总和,或者检查某个值是否存在于字典中。它避免了不必要的键查找,代码也更清晰。
3. 遍历键值对 (Items)
这是我最常用,也最推荐的方式,因为它一次性提供了键和值,避免了在循环内部通过键再次查找值的操作。这在大多数需要同时处理键和值的场景下,效率更高,代码也更优雅。
my_dict = {
'name': 'Alice',
'age': 30,
'city': 'New York'
}
print("\n--- 遍历键值对 ---")
for key, value in my_dict.items():
print(f"键: {key}, 值: {value}")当你需要根据键和值同时进行判断、修改或构建新的数据结构时,
items()
关于字典遍历的性能,这其实是个很有趣的问题,也常常引人思考。从我的经验来看,大多数情况下,现代Python解释器对这几种遍历方式都做了很好的优化,所以对于一般的字典大小和应用场景,你可能不会感受到明显的性能差异。不过,如果要深究,
my_dict.items()
为什么呢?当你使用
for key in my_dict:
my_dict[key]
my_dict.items()
(key, value)
当然,如果你只是需要键,那么
for key in my_dict:
for key in my_dict.keys():
my_dict.values()
所以,与其纠结于微小的性能差异,我更倾向于根据“代码意图”来选择最清晰、最符合逻辑的遍历方式。如果需要键值对,就用
items()
values()
在Python中,直接在遍历字典的同时修改或删除其元素,是一个常见的“陷阱”。当你尝试这么做时,Python通常会抛出
RuntimeError: dictionary changed size during iteration
那么,正确的做法是什么呢?核心思想是:不要在迭代时直接修改原字典。
1. 遍历副本进行修改/删除:
最常见的解决方案是遍历字典的一个副本,然后对原字典进行修改。
my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
keys_to_delete = []
# 遍历键的副本,收集要删除的键
for key in list(my_dict.keys()): # 或者 my_dict.copy().keys()
if my_dict[key] % 2 == 0:
keys_to_delete.append(key)
for key in keys_to_delete:
del my_dict[key]
print(f"修改后的字典 (删除偶数值): {my_dict}") # 输出: {'a': 1, 'c': 3}或者,如果你想修改值:
my_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
new_values = {} # 或者直接在原字典上操作,但要遍历副本
# 遍历副本,然后修改原字典
for key in list(my_dict.keys()):
if key == 'b':
my_dict[key] = 20
else:
my_dict[key] *= 10
print(f"修改后的字典 (更新值): {my_dict}") # 输出: {'a': 10, 'b': 20, 'c': 30}2. 构建一个新字典:
这通常是最安全、最“Pythonic”的方式,尤其当你需要基于旧字典的内容创建一个新字典时。
original_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
filtered_dict = {}
for key, value in original_dict.items():
if value % 2 != 0: # 只保留奇数值的键值对
filtered_dict[key] = value
print(f"通过构建新字典过滤: {filtered_dict}") # 输出: {'a': 1, 'c': 3}这种方法尤其适合进行过滤、转换或映射操作。它避免了所有关于运行时修改的复杂性,代码也通常更简洁。
我个人在遇到需要修改字典的情况时,如果改动不复杂,会倾向于收集键/值,然后一次性操作。但如果涉及复杂的过滤或转换逻辑,直接构建一个新字典会让我感觉更安心,也更符合函数式编程的思路。
除了基础的遍历方式,Python还提供了一些更高级或更简洁的技巧来处理字典遍历,这些方法能让你的代码更富有表现力,也更高效。
1. 字典推导式 (Dictionary Comprehensions)
这是我个人非常喜欢的一个特性,它能以一种非常紧凑的方式创建新的字典。如果你需要基于现有字典的键值对进行过滤、转换或映射来生成另一个字典,字典推导式是首选。
original_dict = {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'd': 4}
# 示例1: 过滤,只保留值大于2的键值对
filtered_dict = {k: v for k, v in original_dict.items() if v > 2}
print(f"过滤后的字典: {filtered_dict}") # 输出: {'c': 3, 'd': 4}
# 示例2: 转换,将所有值翻倍
doubled_dict = {k: v * 2 for k, v in original_dict.items()}
print(f"值翻倍的字典: {doubled_dict}") # 输出: {'a': 2, 'b': 4, 'c': 6, 'd': 8}
# 示例3: 键值互换 (假设值唯一且可哈希)
inverted_dict = {v: k for k, v in original_dict.items()}
print(f"键值互换的字典: {inverted_dict}") # 输出: {1: 'a', 2: 'b', 3: 'c', 4: 'd'}字典推导式不仅代码量少,而且通常比传统的
for
if
2. 结合 sorted()
字典本身是无序的(在Python 3.7+版本中,字典会保留插入顺序,但这不代表它们是“排序”的)。如果你需要按键的字母顺序或数值大小进行遍历,可以先对键进行排序。
my_dict = {'apple': 3, 'orange': 1, 'banana': 2}
print("\n--- 按键排序遍历 ---")
for key in sorted(my_dict.keys()): # 默认升序
print(f"{key}: {my_dict[key]}")
# 输出:
# apple: 3
# banana: 2
# orange: 1
print("\n--- 按值排序遍历 (不常见但有用) ---")
# 使用 lambda 表达式指定排序的 key
for key in sorted(my_dict, key=my_dict.get, reverse=True): # 按值降序
print(f"{key}: {my_dict[key]}")
# 输出:
# apple: 3
# banana: 2
# orange: 1这里
sorted(my_dict, key=my_dict.get)
sorted
3. 使用 collections.ChainMap
如果你有多个字典,想把它们当作一个单一的逻辑字典来遍历,而又不想实际合并它们(因为合并可能涉及键冲突和性能开销),
collections.ChainMap
from collections import ChainMap
dict1 = {'a': 1, 'b': 2}
dict2 = {'b': 20, 'c': 3} # 注意 'b' 在两个字典中都存在
dict3 = {'d': 4}
combined_dict = ChainMap(dict1, dict2, dict3)
print("\n--- 使用 ChainMap 遍历多个字典 ---")
for key, value in combined_dict.items():
print(f"{key}: {value}")
# 输出 (注意 'b' 的值来自第一个字典 dict1):
# b: 2
# c: 3
# a: 1
# d: 4ChainMap
这些高级技巧和不常见用法,在特定场景下能大大提升代码的简洁性和效率。我发现,一旦你掌握了字典推导式,就很难再回到传统的
for
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