Python Cookbook-4.15 字典的一键多值

任务

需要一个字典，能够将每个键映射到多个值上。

解决方案

正常情况下，字典是一对一映射的，但要实现一对多映射也不难，换句话说，即一个键对应多个值。你有两个可选方案，但具体要看你怎么看待键的多个对应值的重复。下面这种方法，使用 list作为 dict的值，允许重复:

d1 = { }
d1.setdefault(key,[ ]).append(value)

另一种方案，使用子字典作为dict的值，自然而然地消灭了值重复的可能:

d2 = { }
d2.setdefault(key,{ })[value] = 1

在 Python 2.4中，这种无重复值的方法可等价地被修改为:

d3 = { }
d3.setdefault(key,set()).add(value)

讨论

正常的字典简单地将一个键映射到一个值上。本节则展示了三个简单有效的方法来实现一个键对应多个值的功能，即将字典的值设为列表或字典，若在Python 2.4 中，还有可能是集合。基于列表的方法的语义和其他两者差别不大，最重大的差别是它们对待值重复的态度。每种方式都依赖字典的setdefault方法(4.10节有相关内容)来初始化字典的一个键所对应的条目，并在需要的时候返回上述条目。

除了给键增加对应值之外，还要做更多的事情。对于使用列表并允许重复的第一个方式，下面代码可取得键对应的值列表:

list_of_values = d1[key]

如果不介意当键的所有值都被移除后，仍留下一个空列表作为d1的值，可以用下面方
法删除键的对应值:

d1[key].remove(value)

虽然有空列表，但要想检查一个键是否至少有一个值还是很容易的，使用一个总是返回列表(也可能是空列表)的函数就行了:

def get_values_if_any(d,key):
	return d.get(key,[ ])

比如，为了检查“freep”是否是字典 d1 的键“somekey”的对应值之一，可以这样编写代码:

if 'freep' in get_values_if_any(d1,'somekey')

使用子字典且没有值重复的第二种方式的用法非常类似。为了获得键的对应值列表具体做法是:

list_of_values = list(d2[key])

为了移除某键的一个值，可以像下面这样做，当然，当键的值都被删除之后，字典d2中仍会留下一个空字典:

del d2[key][value]

第三种方式,只适用于 Python 2.4 以上并使用了集合的方式,它的移除键值的操作如下:

d3[key].remove(value)

第二和第三种方式(无重复)的get_value_if_any 函数:

def get_values_if_any(d,key):
	return list(d.get(key,()))

本节讨论了如何实现一个很基本的功能，但并没有提到如何以一种系统化的方式来应用它，你也许会考虑将这些代码封装成一个类。要达到这个目的，必须得通盘考虑你的设计。你能否接受某个值和某个键的对应关系出现多次?(用数学的语言可表述为，对于每个键而言，条目究竟是包还是集合?)如果是的话，则remove方法究竟是将总的对应次数减一，还是完全地删掉那些对应关系?这只是你面临各种各样决定的一个开始，不过，要想做出正确选择，必须基于应用的实际需求来考虑。