如何在Python 3中使用列表作为字典键？

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字典是Python编程语言中最强大的数据结构之一。这是一种由键值对组成的数据结构。它有几个优点；例如，访问值的时间复杂度为O(1)，它内存效率高，易于更新、删除和迭代，并提供许多内置函数以进行快速操作。

直接使用列表时遇到的问题

我们关注这个主题是因为当我们尝试将列表作为键时会遇到问题。列表是Python中的可变数据类型。因此，我们可以删除、更新和追加列表中的值。因此，如果我们从列表生成哈希函数，并且列表的项发生更改，那么我们可能无法再找到哈希函数，因为哈希函数现在已更改。

另一个潜在问题是不同的列表可能具有相同的哈希值。如果两个列表的值之和相同，则它们的哈希值将相同。在这种情况下，如果其中一个列表用作字典中的键，并且搜索另一个具有相同哈希值的列表，则字典可能会给出不正确的结果。

将列表转换为元组

将列表作为字典键的一种方法是将其转换为元组，然后将其用作键。请注意，这是间接方法。尽管值不变，但数据类型不再是列表。

语法

<variable name> = tuple(<list to convert into tuple>)

这里元组接受一个参数，即列表的名称。

示例

在下面的代码中，我们首先创建了一个名为my_dict的空字典。接下来，我们创建了名为my_list的列表。我们使用元组方法将列表转换为元组对象。我们现在使用元组对象作为键，使用字符串“hello, world！”作为值。

my_dict = {}
my_list = [1, 2, 3]
my_tuple = tuple(my_list)
my_dict[my_tuple] = "Hello, World!"
print(my_dict)

输出

{(1, 2, 3): 'Hello, World!'}

将列表转换为字符串

另一种方法是将列表转换为字符串数据类型。字符串也是不可变的数据类型；因此，我们可以将其用作字典的键。

语法

<variable name> = ''.join(str(e) for e in <name of the list>)

此语句从列表中获取各个元素并从中创建一个字符串。join函数连接字符串序列。

示例

在下面的代码中，我们首先创建了一个名为my_list的列表。接下来，我们使用了join方法，该方法创建了列表元素的字符串。由于字符串可以用作字典键，因此我们将其用作字典my_list_str的键。

my_list = [1, 2, 3]
my_list_str = ''.join(str(e) for e in my_list)
my_dict = {my_list_str: 'value'}
print(my_dict)
print(my_dict[my_list_str])

输出

{'123': 'value'}
value

将列表转换为JSON

我们还可以使用JSON模块和内置函数，首先使用dumps方法将列表转换为字符串，然后将其用作字典的键。

语法

<name of variable< = json.dumps(<name of list<)

这里JSON库的dumps方法将Python对象序列化为JSON格式的字符串。dumps方法将字符串的名称作为参数。

示例

在下面的代码中，我们首先导入了JSON库。接下来，我们创建了一个名为my_list的列表。我们使用dumps方法从列表创建序列化对象。现在我们使用序列化对象作为字典键- my_dict。

import json
my_list = [1, 2, 3]
my_key = json.dumps(my_list)
my_dict = {my_key: 'value'}
print(my_dict)

输出

{'[1, 2, 3]': 'value'}

结论

在本文中，我们学习了如何在Python 3中使用列表作为字典的键。我们了解了如果直接尝试将列表作为Python字典中的键将会遇到的困难。因此，我们需要首先将列表数据类型转换为元组、字符串等不可变数据类型。我们还学习了如何使用JSON模块将列表用作字典键。