思考一個小細節，從如何反轉字典說起

Python之禪發表於2018-12-05

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在某些特定的場景，你會遇到這樣的需求，將字典的 key 和 value 進行互換，例如：

d = { 'a': 1, 'b':2 }

變成

d = { 1: 'a', 2: 'b' }

你可能最先能想到的土辦法就是遍歷字典，逐個將 key-value 互換成 value-key 放進新字典中

d = {'a': 1, 'b': 2}

new_d = dict()

for key in d:
    value = d[key]
    new_d[value] = key

其實啊，如果你知道推導式概念的話，那麼用一行程式碼就可以搞定。自從 Python2.7和 Python3 加入了列表推導式、集合推導式和字典推導式之後，解決這類問題就得心應手了。用字典推導式可優雅寫出：

new_d = {v: k for k, v in d.items()}

如果你熟悉列表推導式，上面的程式碼你也覺得很眼熟，就是將 key，value 互換構成新的字典。也有人可能會推薦你使用函數語言程式設計風格的程式碼來實現：

>>> d = { 'a': 1, 'b':2 }
>>> dict((map(reversed, d.items())))
{1: 'a', 2: 'b'}

函數語言程式設計風格的程式碼看起來可讀性並沒有那麼好，而且效率上也比不上推導式，我們可以用 timeit 證實一下

>>> import timeit
>>> timeit.timeit("dict((map(reversed, {'a': 1, 'b': 2}.items())))", number=100000)
0.16313515009824187
>>> timeit.timeit("{v: k for k, v in  {'a': 1, 'b': 2}.items()}", number=100000)
0.06065327790565789

一看速度上慢將近 3 倍，自從 Python  引入了推導式特性後， map、filter、reduce 這樣的函式就很少被推薦使用了。

在來思考一個問題，為什麼字典自己沒有提供這樣的 API 介面給我們使用？

根據字典的特性：

  1. 字典的 key 必須是唯一的，相同的 key 會被覆蓋， 而 value 可以相同，所以這個反轉，就是 key 和 value 都是唯一的場景下。

  2. key 必須是可 hash 的，所以如果 value 是不可 hash 的物件，比如列表，就不能做為 key 了。

因此字典反轉只適合某些特定場景，而不適合當做一個通用操作來使用，所以字典的API裡面也就不會提供這樣的操作了。


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