OrderedDictの先頭に要素を追加するにはどうすればよいですか?


93

私はこれを持っています:

d1 = OrderedDict([('a', '1'), ('b', '2')])

私がこれを行う場合:

d1.update({'c':'3'})

それから私はこれを得る:

OrderedDict([('a', '1'), ('b', '2'), ('c', '3')])

しかし、私はこれが欲しい:

[('c', '3'), ('a', '1'), ('b', '2')]

新しい辞書を作成せずに。


3
プログラムを再設計する必要があると思います
Dmitry Zagorulkin 2013年

2
「OrderedDictは、キーが最初に挿入された順序を記憶するdictです。」@ZagorulkinDmitryは正しいです:)(docs.python.org/2/library/...
Markon

回答:


86

Python 2でこれを行うための組み込みメソッドはありません。これが必要な場合は、O(1)の複雑さで内部をprepend()操作するメソッド/関数を作成する必要がありますOrderedDict

Python 3.2以降では、このメソッド使用する必要がありますmove_to_end。このメソッドはlast、要素をの下部(last=True)に移動するか上部(last=False)に移動するかを示す引数を受け入れますOrderedDict

最後に、迅速で汚くて遅いソリューションが必要な場合は、新しいソリューションOrderedDictを最初から作成できます。

4つの異なるソリューションの詳細:


OrderedDict新しいインスタンスメソッドを拡張して追加します

from collections import OrderedDict

class MyOrderedDict(OrderedDict):

    def prepend(self, key, value, dict_setitem=dict.__setitem__):

        root = self._OrderedDict__root
        first = root[1]

        if key in self:
            link = self._OrderedDict__map[key]
            link_prev, link_next, _ = link
            link_prev[1] = link_next
            link_next[0] = link_prev
            link[0] = root
            link[1] = first
            root[1] = first[0] = link
        else:
            root[1] = first[0] = self._OrderedDict__map[key] = [root, first, key]
            dict_setitem(self, key, value)

デモ:

>>> d = MyOrderedDict([('a', '1'), ('b', '2')])
>>> d
MyOrderedDict([('a', '1'), ('b', '2')])
>>> d.prepend('c', 100)
>>> d
MyOrderedDict([('c', 100), ('a', '1'), ('b', '2')])
>>> d.prepend('a', d['a'])
>>> d
MyOrderedDict([('a', '1'), ('c', 100), ('b', '2')])
>>> d.prepend('d', 200)
>>> d
MyOrderedDict([('d', 200), ('a', '1'), ('c', 100), ('b', '2')])

OrderedDictオブジェクトを操作するスタンドアロン関数

この関数は、dictオブジェクト、キー、および値を受け入れることによって同じことを行います。私は個人的にクラスが好きです:

from collections import OrderedDict

def ordered_dict_prepend(dct, key, value, dict_setitem=dict.__setitem__):
    root = dct._OrderedDict__root
    first = root[1]

    if key in dct:
        link = dct._OrderedDict__map[key]
        link_prev, link_next, _ = link
        link_prev[1] = link_next
        link_next[0] = link_prev
        link[0] = root
        link[1] = first
        root[1] = first[0] = link
    else:
        root[1] = first[0] = dct._OrderedDict__map[key] = [root, first, key]
        dict_setitem(dct, key, value)

デモ:

>>> d = OrderedDict([('a', '1'), ('b', '2')])
>>> ordered_dict_prepend(d, 'c', 100)
>>> d
OrderedDict([('c', 100), ('a', '1'), ('b', '2')])
>>> ordered_dict_prepend(d, 'a', d['a'])
>>> d
OrderedDict([('a', '1'), ('c', 100), ('b', '2')])
>>> ordered_dict_prepend(d, 'd', 500)
>>> d
OrderedDict([('d', 500), ('a', '1'), ('c', 100), ('b', '2')])

使用OrderedDict.move_to_end()(Python> = 3.2)

Python3.2でこのOrderedDict.move_to_end()メソッドが導入されました。これを使用して、既存のキーをO(1)時間で辞書の両端に移動できます。

>>> d1 = OrderedDict([('a', '1'), ('b', '2')])
>>> d1.update({'c':'3'})
>>> d1.move_to_end('c', last=False)
>>> d1
OrderedDict([('c', '3'), ('a', '1'), ('b', '2')])

要素を挿入して一番上に移動する必要がある場合は、すべて1つのステップで、それを直接使用してprepend()ラッパーを作成できます(ここでは説明しません)。


新しいものを作成するOrderedDict-遅い!!!

それをしたくなく、パフォーマンスが問題にならない場合、最も簡単な方法は新しいdictを作成することです。

from itertools import chain, ifilterfalse
from collections import OrderedDict


def unique_everseen(iterable, key=None):
    "List unique elements, preserving order. Remember all elements ever seen."
    # unique_everseen('AAAABBBCCDAABBB') --> A B C D
    # unique_everseen('ABBCcAD', str.lower) --> A B C D
    seen = set()
    seen_add = seen.add
    if key is None:
        for element in ifilterfalse(seen.__contains__, iterable):
            seen_add(element)
            yield element
    else:
        for element in iterable:
            k = key(element)
            if k not in seen:
                seen_add(k)
                yield element

d1 = OrderedDict([('a', '1'), ('b', '2'),('c', 4)])
d2 = OrderedDict([('c', 3), ('e', 5)])   #dict containing items to be added at the front
new_dic = OrderedDict((k, d2.get(k, d1.get(k))) for k in \
                                           unique_everseen(chain(d2, d1)))
print new_dic

出力:

OrderedDict([('c', 3), ('e', 5), ('a', '1'), ('b', '2')])


cすでに存在する場合、これは古い値を更新しないことに注意してください
jamylak 2013年

1
@IARI参照している場合move_to_end、質問にPython 3タグはmove_to_endなく、Python3.2以降でのみ機能します。Python3ベースのソリューションを含めるように回答を更新します。更新してくれてありがとう!
Ashwini Chaudhary 2015年

1
@AshwiniChaudhary Python 3はすでに追加されているので、別のメソッドではなくメソッドmove_to_frontを実装する方が良いのではないでしょうか。これにより、同じコードベースからPython2とPython3の両方をサポートする必要がある場合に、コードの移植性が向上します。move_to_frontprepend
m000 2016年

1
dict_setitem=dict.__setitem__パラメータとして背後にある理由は何prependですか?なぜ/別のセッターを渡す必要があるのですか?
Jir 2016

2
が存在しなければならないバグordered_dict_prepend上記。ordered_dict_prepend(d, 'c', 100)2回呼び出して、結果のdictを(dPythonのコンソールに入力するだけで)出力しようとすると、Pythonプロセスはメモリを取得し続けます。Python 2.7.10でテスト済み
Piotr Dobrogost 2016年

15

編集(2019-02-03) 次の回答は古いバージョンのPythonでのみ機能することに注意してください。最近でOrderedDictは、Cで書き直されました。さらに、これは、嫌われている二重下線属性に触れます。

OrderedDict同様の目的で、私のプロジェクトでのサブクラスを作成しました。ここに要点があります。

O(1)これらのソリューションのほとんどとは異なり、挿入操作も一定時間です(データ構造を再構築する必要はありません)。

>>> d1 = ListDict([('a', '1'), ('b', '2')])
>>> d1.insert_before('a', ('c', 3))
>>> d1
ListDict([('c', 3), ('a', '1'), ('b', '2')])

TypeError: '_Link' object does not support indexingPython3.4でこれを使用すると得られます。
RickardSjogren 2015

1
また、Python 3.5では機能しません。AttributeError: 'ListDict'オブジェクトに属性がありません '_OrderedDict__map'
maggie

2
これはもはや作品のためにOrderedDictされたCで書き直しのPython 3.5のように、このサブクラスは、内部(実際のアクセス__プロパティに名前の符号化を逆転させる)と約いじくるのタブーを犯しました。
2ビットの錬金術師

13

の新しいインスタンスを作成する必要がありますOrderedDict。キーが一意の場合:

d1=OrderedDict([("a",1),("b",2)])
d2=OrderedDict([("c",3),("d",99)])
both=OrderedDict(list(d2.items()) + list(d1.items()))
print(both)

#OrderedDict([('c', 3), ('d', 99), ('a', 1), ('b', 2)])

ただし、そうでない場合は、この動作が望ましい場合と望ましくない場合があるため、注意してください。

d1=OrderedDict([("a",1),("b",2)])
d2=OrderedDict([("c",3),("b",99)])
both=OrderedDict(list(d2.items()) + list(d1.items()))
print(both)

#OrderedDict([('c', 3), ('b', 2), ('a', 1)])

3
python3では、itemsメソッドはリストを返すのではなく、セットのように機能するビューを返します。この場合、+との連結は機能しないため、集合和集合を取る必要があります。dict(x.items()| y.items())
Demz 2013年

1
@TheDemz集合和集合では順序が保持されないため、結果のアイテムの最終的な順序がOrderedDict不安定になると思いましたか?
最大

@maxはい、不安定です。dict.keys()、dict.values()、およびdict.items()から返されるオブジェクトは、ディクショナリビューと呼ばれます。それらは、基礎となる辞書の変更を確認する怠惰なシーケンスです。辞書ビューを強制的に完全なリストにするには、list(dictview)を使用します。ディクショナリビューオブジェクトを参照してください。docs.python.org/3.4/library/...
Demz

6

'c'キーが必要であることがわかっているが、値がわからない場合は、dictを作成するときにダミー値を使用して 'c'を挿入します。

d1 = OrderedDict([('c', None), ('a', '1'), ('b', '2')])

後で値を変更します。

d1['c'] = 3

要素がまだソートされている(増加/減少)ようにordereddictに挿入する方法はありますか?
eswar 2018

順序付けられたdictは、アイテムのプロパティによってソートされません。挿入順で、商品自体とは関係ありません。CPthon3.6およびPython3.7では、すべてのdictがそのように順序付けられており、OrderedDictを使用する理由はほとんどありません。
Terry Jan Reedy 2018


3

FWIWこれは、任意のインデックス位置に挿入するために作成したクイックアンドダーティコードです。必ずしも効率的ではありませんが、インプレースで機能します。

class OrderedDictInsert(OrderedDict):
    def insert(self, index, key, value):
        self[key] = value
        for ii, k in enumerate(list(self.keys())):
            if ii >= index and k != key:
                self.move_to_end(k)

3

まったく別の構造を使用したい場合もありますが、Python2.7でそれを行う方法があります。

d1 = OrderedDict([('a', '1'), ('b', '2')])
d2 = OrderedDict(c='3')
d2.update(d1)

d2には次のものが含まれます

>>> d2
OrderedDict([('c', '3'), ('a', '1'), ('b', '2')])

他の人が述べたように、Python 3.2では、OrderedDict.move_to_end('c', last=False)挿入後に特定のキーを移動するために使用できます。

注:新しいOrderedDictの作成と古い値のコピーのため、最初のオプションは大きなデータセットでは遅くなることを考慮してください。


2

そこにない機能が必要な場合は、必要なものでクラスを拡張するだけです。

from collections import OrderedDict

class OrderedDictWithPrepend(OrderedDict):
    def prepend(self, other):
        ins = []
        if hasattr(other, 'viewitems'):
            other = other.viewitems()
        for key, val in other:
            if key in self:
                self[key] = val
            else:
                ins.append((key, val))
        if ins:
            items = self.items()
            self.clear()
            self.update(ins)
            self.update(items)

それほど効率的ではありませんが、機能します。

o = OrderedDictWithPrepend()

o['a'] = 1
o['b'] = 2
print o
# OrderedDictWithPrepend([('a', 1), ('b', 2)])

o.prepend({'c': 3})
print o
# OrderedDictWithPrepend([('c', 3), ('a', 1), ('b', 2)])

o.prepend([('a',11),('d',55),('e',66)])
print o
# OrderedDictWithPrepend([('d', 55), ('e', 66), ('c', 3), ('a', 11), ('b', 2)])

1

prepend()この純粋なPythonActiveStateレシピにメソッドを追加するか、そこからサブクラスを派生させることをお勧めします。順序付けの基礎となるデータ構造がリンクリストであることを考えると、そうするためのコードはかなり効率的である可能性があります。

更新

このアプローチが実行可能であることを証明するために、以下は提案されたことを実行するコードです。ボーナスとして、Python 2.7.15と3.7.1の両方で動作するように、いくつかの小さな変更を加えました。

prepend()この方法は、レシピにクラスに追加されていると名付け追加されています別の方法の観点から実施されているmove_to_end()に加えて、OrderedDictPythonの3.2で。

prepend()@Ashwini Chaudharyの回答の冒頭に示したように、直接実装することもできます。そうすると、わずかに高速になる可能性がありますが、やる気のある読者のための演習として残されています...

# Ordered Dictionary for Py2.4 from https://code.activestate.com/recipes/576693

# Backport of OrderedDict() class that runs on Python 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 and pypy.
# Passes Python2.7's test suite and incorporates all the latest updates.

try:
    from thread import get_ident as _get_ident
except ImportError:  # Python 3
#    from dummy_thread import get_ident as _get_ident
    from _thread import get_ident as _get_ident  # Changed - martineau

try:
    from _abcoll import KeysView, ValuesView, ItemsView
except ImportError:
    pass

class MyOrderedDict(dict):
    'Dictionary that remembers insertion order'
    # An inherited dict maps keys to values.
    # The inherited dict provides __getitem__, __len__, __contains__, and get.
    # The remaining methods are order-aware.
    # Big-O running times for all methods are the same as for regular dictionaries.

    # The internal self.__map dictionary maps keys to links in a doubly linked list.
    # The circular doubly linked list starts and ends with a sentinel element.
    # The sentinel element never gets deleted (this simplifies the algorithm).
    # Each link is stored as a list of length three:  [PREV, NEXT, KEY].

    def __init__(self, *args, **kwds):
        '''Initialize an ordered dictionary.  Signature is the same as for
        regular dictionaries, but keyword arguments are not recommended
        because their insertion order is arbitrary.

        '''
        if len(args) > 1:
            raise TypeError('expected at most 1 arguments, got %d' % len(args))
        try:
            self.__root
        except AttributeError:
            self.__root = root = []  # sentinel node
            root[:] = [root, root, None]
            self.__map = {}
        self.__update(*args, **kwds)

    def prepend(self, key, value):  # Added to recipe.
        self.update({key: value})
        self.move_to_end(key, last=False)

    #### Derived from cpython 3.2 source code.
    def move_to_end(self, key, last=True):  # Added to recipe.
        '''Move an existing element to the end (or beginning if last==False).

        Raises KeyError if the element does not exist.
        When last=True, acts like a fast version of self[key]=self.pop(key).
        '''
        PREV, NEXT, KEY = 0, 1, 2

        link = self.__map[key]
        link_prev = link[PREV]
        link_next = link[NEXT]
        link_prev[NEXT] = link_next
        link_next[PREV] = link_prev
        root = self.__root

        if last:
            last = root[PREV]
            link[PREV] = last
            link[NEXT] = root
            last[NEXT] = root[PREV] = link
        else:
            first = root[NEXT]
            link[PREV] = root
            link[NEXT] = first
            root[NEXT] = first[PREV] = link
    ####

    def __setitem__(self, key, value, dict_setitem=dict.__setitem__):
        'od.__setitem__(i, y) <==> od[i]=y'
        # Setting a new item creates a new link which goes at the end of the linked
        # list, and the inherited dictionary is updated with the new key/value pair.
        if key not in self:
            root = self.__root
            last = root[0]
            last[1] = root[0] = self.__map[key] = [last, root, key]
        dict_setitem(self, key, value)

    def __delitem__(self, key, dict_delitem=dict.__delitem__):
        'od.__delitem__(y) <==> del od[y]'
        # Deleting an existing item uses self.__map to find the link which is
        # then removed by updating the links in the predecessor and successor nodes.
        dict_delitem(self, key)
        link_prev, link_next, key = self.__map.pop(key)
        link_prev[1] = link_next
        link_next[0] = link_prev

    def __iter__(self):
        'od.__iter__() <==> iter(od)'
        root = self.__root
        curr = root[1]
        while curr is not root:
            yield curr[2]
            curr = curr[1]

    def __reversed__(self):
        'od.__reversed__() <==> reversed(od)'
        root = self.__root
        curr = root[0]
        while curr is not root:
            yield curr[2]
            curr = curr[0]

    def clear(self):
        'od.clear() -> None.  Remove all items from od.'
        try:
            for node in self.__map.itervalues():
                del node[:]
            root = self.__root
            root[:] = [root, root, None]
            self.__map.clear()
        except AttributeError:
            pass
        dict.clear(self)

    def popitem(self, last=True):
        '''od.popitem() -> (k, v), return and remove a (key, value) pair.
        Pairs are returned in LIFO order if last is true or FIFO order if false.

        '''
        if not self:
            raise KeyError('dictionary is empty')
        root = self.__root
        if last:
            link = root[0]
            link_prev = link[0]
            link_prev[1] = root
            root[0] = link_prev
        else:
            link = root[1]
            link_next = link[1]
            root[1] = link_next
            link_next[0] = root
        key = link[2]
        del self.__map[key]
        value = dict.pop(self, key)
        return key, value

    # -- the following methods do not depend on the internal structure --

    def keys(self):
        'od.keys() -> list of keys in od'
        return list(self)

    def values(self):
        'od.values() -> list of values in od'
        return [self[key] for key in self]

    def items(self):
        'od.items() -> list of (key, value) pairs in od'
        return [(key, self[key]) for key in self]

    def iterkeys(self):
        'od.iterkeys() -> an iterator over the keys in od'
        return iter(self)

    def itervalues(self):
        'od.itervalues -> an iterator over the values in od'
        for k in self:
            yield self[k]

    def iteritems(self):
        'od.iteritems -> an iterator over the (key, value) items in od'
        for k in self:
            yield (k, self[k])

    def update(*args, **kwds):
        '''od.update(E, **F) -> None.  Update od from dict/iterable E and F.

        If E is a dict instance, does:           for k in E: od[k] = E[k]
        If E has a .keys() method, does:         for k in E.keys(): od[k] = E[k]
        Or if E is an iterable of items, does:   for k, v in E: od[k] = v
        In either case, this is followed by:     for k, v in F.items(): od[k] = v

        '''
        if len(args) > 2:
            raise TypeError('update() takes at most 2 positional '
                            'arguments (%d given)' % (len(args),))
        elif not args:
            raise TypeError('update() takes at least 1 argument (0 given)')
        self = args[0]
        # Make progressively weaker assumptions about "other"
        other = ()
        if len(args) == 2:
            other = args[1]
        if isinstance(other, dict):
            for key in other:
                self[key] = other[key]
        elif hasattr(other, 'keys'):
            for key in other.keys():
                self[key] = other[key]
        else:
            for key, value in other:
                self[key] = value
        for key, value in kwds.items():
            self[key] = value

    __update = update  # let subclasses override update without breaking __init__

    __marker = object()

    def pop(self, key, default=__marker):
        '''od.pop(k[,d]) -> v, remove specified key and return the corresponding value.
        If key is not found, d is returned if given, otherwise KeyError is raised.

        '''
        if key in self:
            result = self[key]
            del self[key]
            return result
        if default is self.__marker:
            raise KeyError(key)
        return default

    def setdefault(self, key, default=None):
        'od.setdefault(k[,d]) -> od.get(k,d), also set od[k]=d if k not in od'
        if key in self:
            return self[key]
        self[key] = default
        return default

    def __repr__(self, _repr_running={}):
        'od.__repr__() <==> repr(od)'
        call_key = id(self), _get_ident()
        if call_key in _repr_running:
            return '...'
        _repr_running[call_key] = 1
        try:
            if not self:
                return '%s()' % (self.__class__.__name__,)
            return '%s(%r)' % (self.__class__.__name__, self.items())
        finally:
            del _repr_running[call_key]

    def __reduce__(self):
        'Return state information for pickling'
        items = [[k, self[k]] for k in self]
        inst_dict = vars(self).copy()
        for k in vars(MyOrderedDict()):
            inst_dict.pop(k, None)
        if inst_dict:
            return (self.__class__, (items,), inst_dict)
        return self.__class__, (items,)

    def copy(self):
        'od.copy() -> a shallow copy of od'
        return self.__class__(self)

    @classmethod
    def fromkeys(cls, iterable, value=None):
        '''OD.fromkeys(S[, v]) -> New ordered dictionary with keys from S
        and values equal to v (which defaults to None).

        '''
        d = cls()
        for key in iterable:
            d[key] = value
        return d

    def __eq__(self, other):
        '''od.__eq__(y) <==> od==y.  Comparison to another OD is order-sensitive
        while comparison to a regular mapping is order-insensitive.

        '''
        if isinstance(other, MyOrderedDict):
            return len(self)==len(other) and self.items() == other.items()
        return dict.__eq__(self, other)

    def __ne__(self, other):
        return not self == other

    # -- the following methods are only used in Python 2.7 --

    def viewkeys(self):
        "od.viewkeys() -> a set-like object providing a view on od's keys"
        return KeysView(self)

    def viewvalues(self):
        "od.viewvalues() -> an object providing a view on od's values"
        return ValuesView(self)

    def viewitems(self):
        "od.viewitems() -> a set-like object providing a view on od's items"
        return ItemsView(self)

if __name__ == '__main__':

    d1 = MyOrderedDict([('a', '1'), ('b', '2')])
    d1.update({'c':'3'})
    print(d1)  # -> MyOrderedDict([('a', '1'), ('b', '2'), ('c', '3')])

    d2 = MyOrderedDict([('a', '1'), ('b', '2')])
    d2.prepend('c', 100)
    print(d2)  # -> MyOrderedDict([('c', 100), ('a', '1'), ('b', '2')])

@LazyLeopard:スレッドセーフではありません。組み込みのコンテナー(セット、dict、リスト)をスレッドセーフにする方法を見つけることができますか?興味を持っている。
マーティ

1

Pythonで@AshwiniChaudharyの回答を使用して辞書を印刷または保存しようとしたときに、無限ループが発生しました2.7。しかし、私は彼のコードを少し減らすことができ、ここでそれを機能させました:

def move_to_dict_beginning(dictionary, key):
    """
        Move a OrderedDict item to its beginning, or add it to its beginning.
        Compatible with Python 2.7
    """

    if sys.version_info[0] < 3:
        value = dictionary[key]
        del dictionary[key]
        root = dictionary._OrderedDict__root

        first = root[1]
        root[1] = first[0] = dictionary._OrderedDict__map[key] = [root, first, key]
        dict.__setitem__(dictionary, key, value)

    else:
        dictionary.move_to_end( key, last=False )

これは素晴らしいです!私のために働いた!
Souvik Ray

0

これはデフォルトの順序付けられたdictであり、任意の位置にアイテムを挿入してを使用できます。キーを作成する演算子:

from collections import OrderedDict

class defdict(OrderedDict):

    _protected = ["_OrderedDict__root", "_OrderedDict__map", "_cb"]    
    _cb = None

    def __init__(self, cb=None):
        super(defdict, self).__init__()
        self._cb = cb

    def __setattr__(self, name, value):
        # if the attr is not in self._protected set a key
        if name in self._protected:
            OrderedDict.__setattr__(self, name, value)
        else:
            OrderedDict.__setitem__(self, name, value)

    def __getattr__(self, name):
        if name in self._protected:
            return OrderedDict.__getattr__(self, name)
        else:
            # implements missing keys
            # if there is a callable _cb, create a key with its value
            try:
                return OrderedDict.__getitem__(self, name)
            except KeyError as e:
                if callable(self._cb):
                    value = self[name] = self._cb()
                    return value
                raise e

    def insert(self, index, name, value):
        items = [(k, v) for k, v in self.items()]
        items.insert(index, (name, value))
        self.clear()
        for k, v in items:
            self[k] = v


asd = defdict(lambda: 10)
asd.k1 = "Hey"
asd.k3 = "Bye"
asd.k4 = "Hello"
asd.insert(1, "k2", "New item")
print asd.k5 # access a missing key will create one when there is a callback
# 10
asd.k6 += 5  # adding to a missing key
print asd.k6
# 15
print asd.keys()
# ['k1', 'k2', 'k3', 'k4', 'k5', 'k6']
print asd.values()
# ['Hey', 'New item', 'Bye', 'Hello', 10, 15]
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