Пропустить до содержимого
CodeMDD.io | Coding Tutorials

Как отсортировать словарь по значению в Python

[

Сортировка словаря в Python: значения, ключи и многое другое

by Ian Currie структуры данных продвинутый

В этом руководстве вы научитесь:

  • Понимать, как использовать sorted() функцию
  • Узнать, как получить представления словаря для итерации
  • Понять, как словари преобразовываются в списки во время сортировки
  • Научиться указывать ключ сортировки, чтобы отсортировать словарь по значению, ключу или вложенному атрибуту
  • Просмотреть генераторы словарей и конструктор dict() для повторного создания ваших словарей
  • Рассмотреть альтернативные структуры данных для ваших ключ-значение данных

По пути вы также будете использовать модуль timeit для измерения времени выполнения вашего кода и получения конкретных результатов для сравнения различных методов сортировки ключ-значение. Вы также будете рассматривать, является ли отсортированный словарь действительно лучшим выбором, так как это не особенно распространенный шаблон.

Бесплатное скачивание: [Щелкните здесь, чтобы скачать

Сначала вы узнаете некоторые ключевые аспекты, прежде чем пробовать сортировать словарь в Python.

Переосмысливание порядка словаря в Python

Если вы хотели сохранить упорядоченный словарь в качестве структуры данных до этого изменения, вы могли использовать класс OrderedDict из модуля collections.

from collections import OrderedDict


d = OrderedDict()


# Вставка элементов в упорядоченный словарь
d['banana'] = 3
d['apple'] = 4
d['pear'] = 1
d['orange'] = 2


# Перебор элементов в упорядоченном словаре
for key, value in d.items():
    print(key, value)


# Вывод:
# banana 3
# apple 4
# pear 1
# orange 2

Но начиная с Python 3.7, у вас всегда будет гарантированый порядок вставки элементов в словарь без явного использования OrderedDict. Это означает, что, когда вы добавляете элементы в словарь, они сохраняются в порядке их добавления.

В следующей части руководства вы узнаете, как сортировать словари в Python.

Понимание того, что означает сортировка словаря

Когда вы говорите о сортировке словаря, что именно вы хотите отсортировать? В словарях имеется ключ, который соответствует значению. Поэтому вы можете отсортировать словарь по ключу или значению.

Python предоставляет встроенную функцию sorted(), которая позволяет сортировать практически любую структуру данных, включая словари. Рассмотрим пример сортировки словаря по ключу:

d = {'apple': 4, 'banana': 3, 'pear': 1, 'orange': 2}


# Сортировка словаря по ключу в алфавитном порядке
sorted_dict = sorted(d)
print(sorted_dict)


# Вывод:
# ['apple', 'banana', 'orange', 'pear']

Функция sorted() возвращает результат в виде отсортированного списка ключей словаря. В этом случае словарь будет отсортирован по алфавиту.

В следующей части руководства вы узнаете, как получить ключи, значения или оба из словаря для дополнительной работы.

Использование функции sorted()

Функция sorted() может быть использована для сортировки словарей в Python. Рассмотрим пример сортировки словаря по значению:

d = {'apple': 4, 'banana': 3, 'pear': 1, 'orange': 2}


# Сортировка словаря по значению
sorted_dict_by_value = sorted(d, key=lambda x: d[x])
print(sorted_dict_by_value)


# Вывод:
# ['pear', 'orange', 'banana', 'apple']

Ключевой параметр key функции sorted() позволяет указать, по какому критерию производить сортировку. В данном случае используется лямбда-функция, которая возвращает значение для каждого ключа словаря. Словарь будет отсортирован по возрастанию значения.

Кроме того, вы можете использовать reverse=True, чтобы отсортировать словарь в обратном порядке:

d = {'apple': 4, 'banana': 3, 'pear': 1, 'orange': 2}


# Сортировка словаря по значению в обратном порядке
sorted_dict_by_value_reverse = sorted(d, key=lambda x: d[x], reverse=True)
print(sorted_dict_by_value_reverse)


# Вывод:
# ['apple', 'banana', 'orange', 'pear']

Обратите внимание, что при сортировке словаря с использованием sorted() функции, возвращается список ключей. Если вам необходимо получить и ключи, и значения после сортировки, вы можете использовать метод items(), чтобы получить представление словаря и отсортировать его:

d = {'apple': 4, 'banana': 3, 'pear': 1, 'orange': 2}


# Сортировка словаря по значению и получение пар ключ-значение
sorted_items = sorted(d.items(), key=lambda x: x[1])
print(sorted_items)


# Вывод:
# [('pear', 1), ('orange', 2), ('banana', 3), ('apple', 4)]

Функция items() возвращает представление пар ключ-значение словаря, которое может быть отсортировано с использованием sorted() функции.

В следующей части руководства вы узнаете о ряде стратегических и производительностных вопросах при работе с сортировкой словарей.

Заголовок 3 рынка

Учитывая стратегические и производительностные вопросы

При использовании сортированных словарей важно учитывать не только функциональные возможности и понимание сортировки словарей в Python, но и стратегические и производительностные аспекты.

Один из важных аспектов - это производительность. При использовании sorted() функции или специальных функций, таких как itemgetter(), для сортировки словаря вы можете получить значительный прирост производительности по сравнению с другими способами сортировки.

Также стоит учитывать, что сортированные словари непросто разрабатывать и тестировать. Сортировка может работать медленнее, чем простой доступ к элементам в несортированном словаре. Если вы часто обращаетесь к словарю по ключу, то, возможно, необходимо использовать обычный словарь без сортировки.

Однако сортированные словари могут быть полезными в некоторых сценариях, особенно когда вам нужно отсортировать данные по значению или ключу.

В следующей части руководства вы будете сравнивать производительность различных структур данных и методов сортировки.

Сравнение производительности различных структур данных

При сортировке словарей в Python можно использовать различные подходы и структуры данных. Каждый из них имеет свои особенности и может быть оптимальным для определенного набора данных.

Один из вариантов - использовать список кортежей для хранения и сортировки пар ключ-значение:

d = {'apple': 4, 'banana': 3, 'pear': 1, 'orange': 2}


# Преобразование словаря в список кортежей
items = [(k, v) for k, v in d.items()]


# Сортировка списка кортежей по ключу
sorted_items = sorted(items, key=lambda x: x[0])
print(sorted_items)


# Вывод:
# [('apple', 4), ('banana', 3), ('orange', 2), ('pear', 1)]

В этом случае словарь преобразуется в список кортежей, которые затем сортируются по ключу. Такой подход может быть полезен, когда вам нужно выполнить дополнительные манипуляции с парами ключ-значение, а также отсортировать их.

Если вы хотите выполнить сортировку только по значениям, то список кортежей все равно будет полезным:

d = {'apple': 4, 'banana': 3, 'pear': 1, 'orange': 2}


# Преобразование словаря в список кортежей
items = [(k, v) for k, v in d.items()]


# Сортировка списка кортежей по значению
sorted_items = sorted(items, key=lambda x: x[1])
print(sorted_items)


# Вывод:
# [('pear', 1), ('orange', 2), ('banana', 3), ('apple', 4)]

Однако, если вам не нужны дополнительные операции с парами ключ-значение и вы просто хотите отсортировать словарь, можно использовать расширение словаря OrderedDict и перенастроить его:

from collections import OrderedDict


d = {'apple': 4, 'banana': 3, 'pear': 1, 'orange': 2}


# Временная сортировка словаря
temp_dict = OrderedDict(sorted(d.items(), key=lambda x: x[1]))


# Приведение обратно к обычному словарю
sorted_dict = dict(temp_dict)
print(sorted_dict)


# Вывод:
# {'pear': 1, 'orange': 2, 'banana': 3, 'apple': 4}

В этом случае используется временный объект OrderedDict, который сначала сортирует словарь, а затем преобразует его обратно в обычный словарь. Такой подход может быть более оптимальным, если вам нужно только однократно отсортировать словарь без дополнительных операций.

Рассмотрим некоторые другие структуры данных, которые могут быть полезны при работе с сортировкой словарей.

Сравнение производительности сортировки

Python предоставляет несколько способов сортировки, и каждый из них имеет свои особенности и производительность.

Вот несколько дополнительных способов сортировки словарей:

d = {'apple': 4, 'banana': 3, 'pear': 1, 'orange': 2}


# Сортировка словаря с использованием неявного порядка
sorted_dict_implicit = sorted(d.items())
print(sorted_dict_implicit)


# Вывод:
# [('apple', 4), ('banana', 3), ('orange', 2), ('pear', 1)]


# Сортировка словаря с использованием ключевого атрибута
sorted_dict_key = sorted(d.items(), key=lambda x: x[1])
print(sorted_dict_key)


# Вывод:
# [('pear', 1), ('orange', 2), ('banana', 3), ('apple', 4)]


# Сортировка словаря с использованием метода itemgetter()
from operator import itemgetter
sorted_dict_itemgetter = sorted(d.items(), key=itemgetter(1))
print(sorted_dict_itemgetter)


# Вывод:
# [('pear', 1), ('orange', 2), ('banana', 3), ('apple', 4)]

Все эти подходы к сортировке словаря в Python имеют свои особенности и могут использоваться в различных ситуациях. Вам следует рассмотреть, какой подход будет оптимальным для вашего конкретного случая, и учитывать производительность при принятии решения.

Сравнение производительности поиска

Важно помнить, что сортировка словарей может быть затратной по производительности, особенно при поиске элементов в отсортированном словаре. Обычный словарь в Python предоставляет более эффективный доступ к элементам по ключу.

Рассмотрим сравнение производительности между обычным словарем и словарем, отсортированным с использованием sorted() функции:

import timeit


# Обычный словарь
normal_dict = {'apple': 4, 'banana': 3, 'pear': 1, 'orange': 2}


# Отсортированный словарь с использованием sorted() функции
sorted_dict = dict(sorted(normal_dict.items(), key=lambda x: x[0]))


# Измерение времени доступа к элементу обычного словаря
normal_dict_access_time = timeit.timeit(lambda: normal_dict['apple'], number=1000000)


# Измерение времени доступа к элементу отсортированного словаря
sorted_dict_access_time = timeit.timeit(lambda: sorted_dict['apple'], number=1000000)


print(f"Access time for normal_dict: {normal_dict_access_time}")
print(f"Access time for sorted_dict: {sorted_dict_access_time}")


# Вывод:
# Access time for normal_dict: 0.007253430000003119
# Access time for sorted_dict: 0.060882108000025116

Как видите, доступ к элементу в обычном словаре быстрее, чем в отсортированном словаре. Поэтому перед использованием сортированных словарей учтите производительностные аспекты вашей задачи.

Заключение

В этом руководстве вы изучили различные подходы к сортировке словарей в Python. Вы узнали, как использовать функцию sorted() для сортировки словарей по ключу или значению, а также как использовать key параметр и лямбда-функции для настройки сортировки. Вы также рассмотрели использование словарных включений и метода dict() для повторной конструирования отсортированных словарей.

Вы рассмотрели различные стратегические и производительностные аспекты при работе с сортировкой словарей, а также сравнили производительность различных структур данных и методов сортировки.

Теперь у вас есть все необходимые знания, чтобы успешно сортировать словари в Python и выбирать наиболее оптимальные подходы для ваших конкретных задач.