6.7.1 在字典中使用get()和setdefault()

在Python中，字典（Dictionary）是一种非常灵活且强大的数据结构，它允许我们存储键值对（key-value pairs）集合。字典的键（key）是唯一的，而值（value）可以是任何数据类型，包括另一个字典，从而实现了数据的嵌套和复杂结构的构建。在处理字典时，get()和setdefault()是两个非常实用的方法，它们以不同的方式帮助我们从字典中安全地访问和修改数据。

6.7.1.1 get()方法

get()方法是字典的一个内置方法，它用于获取字典中给定键的值。如果键存在于字典中，则返回对应的值；如果键不存在，则返回指定的默认值（如果提供了的话），如果没有提供默认值，则返回None。get()方法的这种特性使得它在处理可能不存在的键时非常有用，因为它避免了使用if语句检查键是否存在，从而简化了代码并提高了可读性。

基本用法：

my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 30}
# 使用get()获取存在的键
name = my_dict.get('name')
print(name)  # 输出: Alice
# 使用get()获取不存在的键，返回默认值
city = my_dict.get('city', 'Unknown')
print(city)  # 输出: Unknown
# 如果没有提供默认值，且键不存在，则返回None
occupation = my_dict.get('occupation')
print(occupation)  # 输出: None

应用场景：

• 数据访问：当你需要从一个字典中获取数据，但又不确定该键是否存在时，get()是一个很好的选择。
• 配置处理：在处理配置文件或环境变量时，经常需要从一个字典中读取配置项，get()可以方便地提供默认值以防配置项缺失。
• 数据清洗：在数据清洗过程中，可能需要从字典中提取信息，并处理缺失值，get()简化了这一过程。

6.7.1.2 setdefault()方法

setdefault()方法也是字典的一个内置方法，它用于获取字典中给定键的值，但如果该键不存在，则插入该键并将值设为指定的默认值，然后返回该默认值。这与get()方法的区别在于，setdefault()在键不存在时会修改字典，而get()则不会。

基本用法：

my_dict = {'name': 'Alice', 'age': 30}
# 使用setdefault()获取存在的键，不会改变字典
name = my_dict.setdefault('name', 'Default Name')
print(name)  # 输出: Alice
print(my_dict)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 30}，字典未改变
# 使用setdefault()获取不存在的键，字典被修改
city = my_dict.setdefault('city', 'Unknown')
print(city)  # 输出: Unknown
print(my_dict)  # 输出: {'name': 'Alice', 'age': 30, 'city': 'Unknown'}，'city'键被添加

应用场景：

• 初始化默认值：当你需要在一个字典中设置一系列键的默认值，并且这些键可能部分已存在时，setdefault()非常有用。
• 累积计数：在处理需要计数的场景时，如统计某个元素出现的次数，可以使用setdefault()来初始化计数器的值。
• 动态构建数据结构：在需要根据输入动态构建字典时，setdefault()可以用来确保字典中的结构（如嵌套字典）在需要时得到创建和初始化。

结合使用get()和setdefault()

在实际编程中，get()和setdefault()经常需要结合起来使用，以满足复杂的数据处理需求。例如，在处理嵌套字典时，你可能需要首先检查某个键是否存在，如果不存在，则使用setdefault()来创建它，并使用get()来访问更深层级的键。

# 假设我们有一个嵌套字典，用于存储不同国家城市的人口
population = {}
# 假设我们要更新或添加“中国”的“北京”的人口数据
country = '中国'
city = '北京'
population_data = 12345678
# 使用setdefault()确保国家键存在，并初始化为一个空字典
country_dict = population.setdefault(country, {})
# 使用setdefault()确保城市键存在，并初始化为0
city_population = country_dict.setdefault(city, 0)
# 更新人口数据
city_population += population_data
print(population)
# 输出: {'中国': {'北京': 12345678}}

在这个例子中，我们首先使用setdefault()来确保“中国”这个键存在于population字典中，并将其值初始化为一个空字典。然后，我们再次使用setdefault()来确保在“中国”对应的字典中，“北京”这个键也存在，并将其值初始化为0（尽管在这个例子中我们直接添加了人口数据，但setdefault()的返回值让我们可以很方便地做进一步的计算或更新）。

总结

get()和setdefault()是Python字典中非常实用的两个方法，它们在处理可能不存在的键时提供了灵活且安全的方式。get()方法用于安全地获取键的值，如果键不存在则返回默认值；而setdefault()方法则用于在键不存在时设置默认值，并返回该值，同时修改字典。两者各有千秋，在适当的场景下选择使用可以大大提高代码的效率和可读性。通过深入理解这两个方法的工作原理和应用场景，你将能够更加熟练地操作Python字典，进而在数据处理、编程任务中更加得心应手。