【Python】有序字典和集合说明

作者：@欧礼图
本文章出自企划：麻瓜指南，一个创作者互帮互助共同创作的企划。联系方式见文末尾。

众所周知，字典的一大特性就是元素是无序排列的。那想让字典记住元素的插入顺序该怎么做呢？这就需要用到有序字典这一数据结构了。在正式介绍前，有一点需要读者注意：有序并不是指字典里的元素会按照大小顺序排列，而是说字典会记住所有元素插入的顺序，类似于链表。现在我们就来详细讲解一下有序字典都有什么功能，以及你应该怎么来使用它。

有序字典

定义：python有序字典通常指collections库里的OrderedDict类。它继承python的dict类，也就意味着它和普通字典的使用方法相同，但在某些方法上有所差异。

使用及方法：

popitem(*last*=True)

popitem函数原是字典内置函数，作用是返回并删除字典中最后一个元素。在OrderedDict里，该函数支持传入last关键字，当last=True时作用与普通字典相同，last=False时改为返回并删除字典首个元素。示例如下：

>>> from collections import OrderedDict
>>> test_ordered_dict = OrderedDict.fromkeys('law')
>>> test_ordered_dict
OrderedDict([('l', None), ('a', None), ('w', None)])
>>> test_ordered_dict.popitem(last=False)
('l', None) # 删除为字典首个元素
>>> test_ordered_dict.popitem(last=True)
('w', None) # 删除为字典末位元素

move_to_end(*key, last*=True)

该函数为OrderedDict独有函数，作用为将指定键值对应元素移到首位或末尾。当last=False时，移除首个元素。last=True时，移除末位元素。示例如下：

>>> from collections import OrderedDict
>>> test_ordered_dict = OrderedDict.fromkeys('law')
>>> test_ordered_dict.move_to_end('w', last=False)
>>> test_ordered_dict
OrderedDict([('w', None), ('l', None), ('a', None)])
>>> test_ordered_dict.move_to_end('w', last=True)
>>> test_ordered_dict
OrderedDict([('l', None), ('a', None), ('w', None)])

拓展阅读：更多OrderedDict特性可在官网查看

有序集合

概述：有序集合可以利用有序字典中fromkeys函数创建，我们可以将元素转化为key: None的键值对。示例如下：

>>> from collections import OrderedDict
>>> test_ordered_dict = OrderedDict()
>>> test_ordered_dict['key'] = None
>>> test_ordered_dict['anotherKey'] = None
>>> test_ordered_dict
OrderedDict([('key', None), ('anotherKey', None)])

除此之外，一些python第三方库提供了有序集合的实现。这里提供一些参考：
ordered-set、
orderedset (Cython based)、boltons-IndexedSet。

结语

在python3.7之后，普通字典也支持记住元素的插入顺序。那我们以后就可以用普通字典来代替有序字典了吗？答案很显然是否定的。除了上述多出的方法之外，如果我们想比较两个字典是否相等，有序字典还会自动检查元素的插入顺序。即使两个有序字典内容完全一样，如果插入顺序有所差异，这两个有序字典便不会判定为相等。更多差异请参考官网。