从字典中获取单个键的最佳方法是什么？

Question

如果你有一个Python字典，并且知道它只包含一个键/值对，那么检索该单个唯一项的最佳方法是什么？

到目前为止，我知道我可以使用以下两种方式之一：

1. list(mydict.keys())[0]

2. next(iter(mydict))

据我所知，list 的性能比 iter 差，因此后一种方法应该更好，对吗？哪种方法更好？是否有比我提到的这两种方法更好的方法？请告诉我。

- danicotra

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在字典中，没有所谓的“第一”，因为它不是有序的。只有键是唯一的，值可以重复而不会出现问题。请在此描述您要解决的问题。 - Burhan Khalid

你想如何处理键/值对？在Python3中，使用for循环进行迭代是一种常见的方法。你可以使用for key, value in mydict.items():。 - cdarke

在Python3中，默认情况下，字典会保持插入顺序。因此从技术上讲，是有顺序的。如果您先添加键/值'a'，然后是'b'和'c'，那么.keys()操作符应该按照这个顺序返回它们。 - Erich

@Erich：这只是在Python3.6之后才成立的事实，并且这种行为“不应被依赖”。请参考https://docs.python.org/3/whatsnew/3.6.html#new-dict-implementation。 - FabienP

@FabienP：我认为你是对的...并且感谢你提供参考链接！ - danicotra

Answer 1

哪种方法最好？

我建议使用next(iter(d))而不是list(mydict.keys())[0]来从字典中检索一个键。正如你所猜测的那样，使用next(iter(d))在效率上要好得多。

可以通过计时每种方法来观察效率差异：

>>> import timeit
>>> setup='from string import ascii_letters; d = {k: v for k, v in enumerate(ascii_letters)}'
>>> timeit.timeit(stmt='list(d.keys())[0]', setup=setup)
1.0895291733333334
>>> timeit.timeit(stmt='next(iter(d))', setup=setup)
0.2682935466666656

随着字典大小的增加，使用next(iter(d))而不是list(d.keys())[0]的选择变得非常明显:

>>> setup='d = {k: v for k, v in enumerate(range(500, 10000))}'
>>> timeit.timeit(stmt='list(d.keys())[0]', setup=setup)
98.52252842666667
>>> timeit.timeit(stmt='next(iter(d))', setup=setup)
0.2720192000000452

next(iter(d))的性能要比list(d.keys())[0]好得多，主要是因为它避免了在内存中创建所有字典键的潜在巨大列表，当它只需要第一个元素时。

- Christian Dean

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好的，谢谢。所以next(iter(d))比list(d.keys())[0]更好；这也是最好的方法吗？ - danicotra

“指令越少”与“更高效”之间的相关性非常微弱。执行指令所需的时间变化很大，特别是对于CALL_FUNCTION等指令。 - user2357112

@user2357112 没错，这是一个很好的观点。但是，我也提供了时间数据，我相信它们可以很好地展示这两种方法的效率，并且有助于支持我的论点。 - Christian Dean

时间安排得很好，实际上讨论next(iter(d))不会创建的巨大不必要列表的部分也很好，但是关于“使用更少的指令，因此更有效”的部分是无效的推断。我建议只删除反汇编和从中得出的结论。 - user2357112

@user2357112 经过更多的研究，我明白了你的观点。当你说指令的执行时间可能会有所不同，特别是对于函数调用时，我明白你的意思了。谢谢你的解释。我现在同意那是一个薄弱的论点。我会将其删除。 - Christian Dean

@ChristianDean，使用next(iter())获取单个值是否也可以，而不是使用[*dict.values()][0]]？ - Bilal

Answer 2

由于问题假设字典只有一个键值对，除了接受的答案，我想再添加两种方法。

• 使用dict.popitem()[0]。 popitem()以元组形式返回仅有的键值对：(key, value)。 如果您不想改变原始字典，请先进行复制。
• 创建一个集合，然后弹出：set(mydict).pop()。

在Python 3.9.6中进行简单的性能比较：

In [11]: import timeit

In [12]: timeit.timeit(stmt='d={1:2}; d.popitem()[0]')
Out[12]: 0.15144950605463237

In [13]: timeit.timeit(stmt='d={1:2}; next(iter(d))')
Out[13]: 0.1860927080269903

In [14]: timeit.timeit(stmt='d={1:2}; set(d).pop()')
Out[14]: 0.19704585697036237

In [15]: timeit.timeit(stmt='d={1:2}; list(d)[0]')
Out[15]: 0.2412048210389912

- alick

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感谢您在此方面的额外贡献。 - danicotra

如果这个字典非常庞大怎么办？展示一个海量字典的timeit更新将会很棒。 - Austin Heller

有多大？一个字典键或值占用一半的系统内存？ - alick

Answer 3

要从字典中获取“第一个”键值对，您需要使用OrderedDict：

from collections import OrderedDict
d = OrderedDict()

#add items as normal

first_key = [a for a, b in d.items()][0]
print(d[first_key])

- Ajax1234

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谢谢，我不知道有OrderedDict。 - danicotra