Python与字典有关的计算问题

问题

我们想在字典上对数据执行各种各样的计算（比如求最小值、最大值、排序等）。

解决方案

假设有个字典在人名和对应的工资间做了映射：

salary = {
    'A': '10K',
    'D': '25K',
    'C': '50K',
    'B': '35K'
}

为了能对字典内容做些有用的计算，通常会利用zip()将字典的键和值反转过来。例如，下面的代码会告诉我们如何找出工资最高和最低的人。

min_salary = min(zip(salary.values(), salary.keys()))
# min_salary is ('10K', 'A')
max_salary = max(zip(salary.values(), salary.keys()))
# max_salary is ('50K', 'C')

同样，要对数据排序只要使用zip()再配合sorted()就可以了，比如：

1 2	salary_sorted = sorted(zip(salary.values(), salary.keys())) # salary_sorted is [('10K', 'A'), ('25K', 'D'), ('35K', 'B'), ('50K', 'C')]

当进行这些计算时，请注意在Python3中zip()函数创建了一个迭代器，它的内容只能被消费一次。下面的代码就是错误的：

1
2
3

salaries_and_names = zip(salary.values(), salary.keys())
print(min(salaries_and_names))  # OK
print(max(salaries_and_names))  # ValueError: max() arg is an empty sequence

在Python2中，zip()函数返回的是列表，因此不会有上述问题。

讨论

如果尝试在字典上常见的数据操作，将会发现他们只会处理键，而不是值。例如：

1 2	min(salary) # Returns A max(salary) # Returns D

这很可能不是我们所期望的，因为实际上我们是尝试对字典的值做计算。可以利用字典的values()方法解决这个问题：

1 2	min(salary.values()) # Returns 10K max(salary.values()) # Returns 50K

不幸的是，通常这也不是我们所期望的。比如，我们可能想知道相应的键所关联的信息是什么（哪个人的工资最高？）
如果提供一个参数key传递给min()和max()，就能得到最大值和最小值所对应的键是什么。例如：

1 2	min(salary, key=lambda k: salary[k]) # Returns A max(salary, key=lambda k: salary[k]) # Returns C

但是，要得到最小值的话，还需要额外执行一次查找。例如：

1	min_value = salary[min(salary, key=lambda k: salary[k])]

利用了zip()函数的解决方案是通过将字典的键-值对反转，为值-键对序列来解决这个问题的。
当在这样的元组上执行比较操作时，值会先进行比较，然后才是键。这完全符合我们的期望，允许我们用一条单独的语句轻松地对字典里的内容做整理和排序。
应该要注意的是，当涉及（value， key）对的比较时，如果碰巧有多个条目拥有相同的value值，那么此时key将用来作为判定结果的依据。例如，在计算min()和max()时，如果碰巧value的值相同，则将返回拥有最小或最大key值的那个条目。示例如下：

salary = {'A': '10K', 'C': '10K'}
min(zip(salary.values(), salary.keys()))  # Returns ('10K', 'A') 
max(zip(salary.values(), salary.keys()))  # Returns ('10K', 'C')