如何在Python中高效地实现嵌套字典？

使用带有 __missing__

的子类实现嵌套字典

实现 dict 的子类并覆盖 __missing__ 方法是一种创造性的创建方法嵌套字典。此方法提供了一种优雅地拦截和处理丢失密钥的方法。它的工作原理如下：

1. 子类 dict: 定义一个继承自 dict 的新类，例如 Vividict。
2. 覆盖 __missing__: 在你的子类中，定义一个 __missing__ 方法来处理丢失的键。在此方法中，您可以创建子类的新实例并将其设置为缺失键的值。

以下是 Vividdict 的示例实现：

class Vividict(dict):
    def __missing__(self, key):
        value = self[key] = type(self)()
        return value

使用在这个子类中，您可以动态创建嵌套字典：

d = Vividict()
d['foo']['bar'] = 1
d['foo']['baz'] = 2
print(d)  # {'foo': {'bar': 1, 'baz': 2}}

这种方法为填充嵌套字典并简化创建复杂层次结构的过程。

其他替代方案

除了使用带有 __missing__ 的自定义子类之外，这里还有一些其他嵌套替代方案字典：

1。 dict.setdefault:

使用 dict.setdefault 提供了一种创建嵌套字典的简洁方法，但对于复杂的结构，语法可能会很冗长。

d = {}
d.setdefault('foo', {}).setdefault('bar', []).append(1)
d.setdefault('foo', {}).setdefault('baz', []).append(2)
print(d)  # {'foo': {'bar': [1], 'baz': [2]}}

2.自动激活的defaultdict：集合模块中的

defaultdict可用于创建自动激活的字典，该字典根据需要自动创建嵌套字典。但是，这种方法在调试或检查数据时可能会导致输出混乱。

from collections import defaultdict

def vivdict():
    return defaultdict(vivdict)

d = vivdict()
d['foo']['bar'] = 1
d['foo']['baz'] = 2
print(d)  # defaultdict(...defaultdict(...defaultdict(...))), etc.

3.元组键：

不要使用嵌套字典，而是考虑使用元组作为键。这种方法简化了迭代和聚合，但可能会导致管理字典子集的语法更加复杂的代码。

d = {('foo', 'bar'): 1, ('foo', 'baz'): 2}

性能注意事项

关于性能， dict .setdefault 对于生产代码来说通常是最有效的。然而，对于执行速度不太重要的交互式使用，Vividic 可以提供更方便和可读的解决方案。

结论

使用子类和实现嵌套字典__missing__ 提供了一种强大而灵活的方法，可以根据特定的用例进行定制。虽然它可能会引入一些潜在的陷阱，但它在代码可读性和数据操作方面也提供了优势。替代方法，例如 dict.setdefault 和自动激活的 defaultdict，以不同程度的性能和输出可读性服务于自己的目的。

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