为什么dict.get(key)能够运行，但dict[key]不能？

Question

我正在尝试根据字符串中有多少个1，将某些数字的二进制字符串分组。

这种方式不起作用：

s = "0 1 3 7 8 9 11 15"
numbers = map(int, s.split())
binaries = [bin(x)[2:].rjust(4, '0') for x in numbers]

one_groups = dict.fromkeys(range(5), [])
for x in binaries:
    one_groups[x.count('1')] += [x]

需要的预期字典是 one_groups

{0: ['0000'], 
 1: ['0001', '1000'], 
 2: ['0011', '1001'], 
 3: ['0111', '1011'], 
 4: ['1111']}

但是我收到了

{0: ['0000', '0001', '0011', '0111', '1000', '1001', '1011', '1111'], 
 1: ['0000', '0001', '0011', '0111', '1000', '1001', '1011', '1111'], 
 2: ['0000', '0001', '0011', '0111', '1000', '1001', '1011', '1111'], 
 3: ['0000', '0001', '0011', '0111', '1000', '1001', '1011', '1111'], 
 4: ['0000', '0001', '0011', '0111', '1000', '1001', '1011', '1111']}

到目前为止，唯一有效的方法是使用 one_groups[x.count('1')] = one_groups.get(x.count('1')) + [x] 而不是 one_groups[x.count('1')] += [x]。为什么会这样呢？如果我记得正确，dict[key] 应该返回字典的值，就像 dict.get(key) 的工作原理一样。我看过这个线程 Why dict.get(key) instead of dict[key]?，但它没有回答我的问题，因为我确定程序不能得到 KeyError。我还尝试过 one_groups[x.count('1')].append(x)，但这也行不通。

- SpectraXCD

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如果键不存在，get方法会返回None或者提供的默认值，而索引运算符[]则会在键不存在时抛出一个错误。 - adnanmuttaleb

附注：bin(x)[2:].rjust(4, '0') 可以简化为 '{:0>4b}'.format(x)。 - wjandrea

顺便提一下，制作一个 [mre] 会有帮助。在这种情况下，如何制作“二进制文件”与问题无关，因此您可以直接提供其值。 - wjandrea

这个回答解决了你的问题吗？dict.fromkeys all point to same list - Georgy

Answer 1

问题在于可变性： one_groups = dict.fromkeys(range(5), []) - 这段代码将同一个列表作为值传递给所有键。因此，如果您更改一个值，则会更改所有值。

这基本上相当于说：

tmp = []
one_groups = dict.fromkeys(range(5), tmp)
del tmp

如果你想使用一个新列表，你需要在循环中完成 - 可以使用显式的for循环或字典推导式：

one_groups = {key: [] for key in range(5)}

这个东西将会对每个键执行[]（相当于list()），从而使得不同列表有不同的值。

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get是如何工作的？因为你明确地获取了当前列表，但是+会创建一个新的结果列表。无论是one_groups[x.count('1')] = one_groups.get(x.count('1')) + [x]还是one_groups[x.count('1')] = one_groups[x.count('1')] + [x]都没有关系——重要的是有+。

我知道每个人都说a+=b就是a=a+b，但是为了优化实现可能不同——在列表的情况下，+=只是.extend，因为我们知道我们想要我们的结果在当前变量中，所以创建新列表会浪费内存。

- h4z3

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啊，好的，我明白了。我也记得当我想使用“mylist = [[] * 5] * 5”创建一个二维列表时遇到了类似的问题，以及如何使用“mylist = [[] for x in range(5)] * 5”来解决它。只是为了快速澄清，从我的理解来看，这是因为变量指向那个空列表的内存地址。这是否意味着如果我使用原始类型而不是列表就不会出现这个问题？ - SpectraXCD

是的，如果您使用原始类型，这将解决问题，但会破坏one_groups[x.count('1')] += [x]，因为您无法将列表添加到原始类型中。更好的解决方案是改用defaultdict。 - Fakher Mokadem

特别地，+ 调用 __add__ 并返回一个新对象，而 += 调用 __iadd__，不要求返回一个新对象。 - njzk2

Answer 2

问题在于使用了one_groups = dict.fromkeys(range(5), []) （这会将同一个列表作为值传递给所有键。所以如果你改变一个值，所有的值都会改变）

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你可以使用以下代码：one_groups = {i:[] for i in range(5)} （这将为每个键“执行”[]（即等于list（）），从而使得值带有不同的列表。）

- Hameda169

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你说得完全正确，尽管解释会更有帮助。区分这两行的不同之处并不显然。 - AnsFourtyTwo

是的，这是我的错。抱歉。 - Hameda169

Answer 3

这是有关字典的fromkeys方法的帮助。

内置函数fromkeys的帮助信息如下： fromkeys(iterable, value=None, /) 是内置type实例的方法。创建一个新的字典，以iterable中的键作为键，并将值设置为value。

这意味着fromkeys将接受一个值，即使它是可调用的，它也将先进行评估，然后将该值分配给所有字典键。

在Python中，列表是可变的，因此它将分配相同的空列表引用，一个更改会影响它们所有。可以使用defaultdict来替代。

>>> from collections import defaultdict
>>> one_groups = defaultdict(list)
>>> for x in binaries:
      one_groups[x.count('1')] += [x]
>>> one_groups = dict(one_groups) # to stop default dict behavior

这将接受对不存在的键的分配，并且值将默认为空列表（在这种情况下）。

- Fakher Mokadem