Python嵌套字典实现数据分组与查询

Python 笔记

一、什么是嵌套字典

在Python中，字典是一种非常有用的数据结构。嵌套字典指的是在一个字典中嵌套另一个字典，即将一个字典作为另一个字典中的一个值。通过这种方式，我们可以实现更加复杂的数据结构，以满足不同场景下的数据处理需求。

下面是一个简单的嵌套字典示例：

{
    '张三': {
        '年龄': 18,
        '性别': '男',
        '学校': '清华大学'
    },
    '李四': {
        '年龄': 20,
        '性别': '女',
        '学校': '北京大学'
    }
}

在上面的示例中，我们将两个人的信息存储在同一个字典中，每个人的信息又是一个字典。这样就可以方便地对人员信息进行管理和查询。

二、数据分组

嵌套字典最常用的场景之一是数据分组。假如我们有一组学生信息，每个学生的信息如下：

{
    '姓名': '张三',
    '年龄': 18,
    '班级': '一班',
    '科目': '语文',
    '成绩': 90
}

现在我们要将这些学生按班级进行分组，可以通过以下的代码来实现：

students = [
    {'姓名': '张三', '年龄': 18, '班级': '一班', '科目': '语文', '成绩': 90},
    {'姓名': '李四', '年龄': 19, '班级': '一班', '科目': '语文', '成绩': 95},
    {'姓名': '王五', '年龄': 18, '班级': '二班', '科目': '语文', '成绩': 88},
    {'姓名': '张三', '年龄': 18, '班级': '一班', '科目': '数学', '成绩': 80},
    {'姓名': '李四', '年龄': 19, '班级': '一班', '科目': '数学', '成绩': 85},
    {'姓名': '王五', '年龄': 18, '班级': '二班', '科目': '数学', '成绩': 78},
]

result = {}
for student in students:
    class_name = student['班级']
    if class_name not in result:
        result[class_name] = []
    result[class_name].append(student)

print(result)

上面的代码中，我们使用字典result来保存结果，然后遍历每个学生信息，将其按班级进行分组。如果result中不存在该班级对应的键，就创建一个新的列表来存储该班级的学生信息。然后将该学生信息添加到对应的列表中。

最终的输出结果如下：

{
    '一班': [
        {'姓名': '张三', '年龄': 18, '班级': '一班', '科目': '语文', '成绩': 90},
        {'姓名': '李四', '年龄': 19, '班级': '一班', '科目': '语文', '成绩': 95},
        {'姓名': '张三', '年龄': 18, '班级': '一班', '科目': '数学', '成绩': 80},
        {'姓名': '李四', '年龄': 19, '班级': '一班', '科目': '数学', '成绩': 85},
    ],
    '二班': [
        {'姓名': '王五', '年龄': 18, '班级': '二班', '科目': '语文', '成绩': 88},
        {'姓名': '王五', '年龄': 18, '班级': '二班', '科目': '数学', '成绩': 78},
    ]
}

三、数据查询

除了进行分组，嵌套字典还可以方便地进行数据查询。假如我们要查询某个学生成绩情况，可以使用以下代码：

def query_score(name, subject):
    for student in students:
        if student['姓名'] == name and student['科目'] == subject:
            return student['成绩']
    return None

print(query_score('张三', '语文')) # 输出90

上面的代码中，我们定义一个函数query_score，可以根据学生的姓名和科目查询对应的成绩。首先遍历所有学生信息，找到姓名和科目都匹配的学生信息，然后返回其对应的成绩。

四、总结

嵌套字典在Python中有着广泛的应用场景，尤其是在数据处理方面。通过嵌套字典，我们可以方便地完成数据分组和查询等操作，从而提高数据处理的效率和便捷性。

下面是完整的示例代码：

students = [
    {'姓名': '张三', '年龄': 18, '班级': '一班', '科目': '语文', '成绩': 90},
    {'姓名': '李四', '年龄': 19, '班级': '一班', '科目': '语文', '成绩': 95},
    {'姓名': '王五', '年龄': 18, '班级': '二班', '科目': '语文', '成绩': 88},
    {'姓名': '张三', '年龄': 18, '班级': '一班', '科目': '数学', '成绩': 80},
    {'姓名': '李四', '年龄': 19, '班级': '一班', '科目': '数学', '成绩': 85},
    {'姓名': '王五', '年龄': 18, '班级': '二班', '科目': '数学', '成绩': 78},
]

# 分组
result = {}
for student in students:
    class_name = student['班级']
    if class_name not in result:
        result[class_name] = []
    result[class_name].append(student)

print(result)

# 查询
def query_score(name, subject):
    for student in students:
        if student['姓名'] == name and student['科目'] == subject:
            return student['成绩']
    return None

print(query_score('张三', '语文')) # 输出90