Как преобразовать список в словарь Python

В языке программирования Python есть несколько базовых структур для хранения данных.

Однако, наиболее популярные из них:

• Список (list): значения с индексами.
• Словарь (dict): значения с ключами.

Преобразование данных из одного типа в другой — важнейшая составляющая любого языка программирования с динамической типизацией. И, разумеется, Python не исключение.

В этом руководстве будет подробно рассказано, что из себя представляют оба типа данных (список и словарь), а также рассмотрены способы преобразования одного типа в другой.

Все примеры, показанные в этой статье, ввыполнялись с использованием интерпретатора Python версии 3.10.12 в операционной системе Ubuntu 22.04, запущенной на облачном сервере Timeweb Cloud.

Тип списка — list

Список (list) — это упорядоченная структура данных типа «индекс — значение».

Для создания списка используются квадратные скобки с перечислением значений через запятую:

my_list = [false, true, 2, 'три', 4, 5]

Структуру списка можно вывести в консоль:

print(my_list)

Выглядеть она будет так:

[false, true, 2, 'три', 4, 5]

Доступ к значениям списка осуществляется по индексам:

print(my_list[0]) # вывод: false
print(my_list[1]) # вывод: true
print(my_list[2]) # вывод: 2
print(my_list[3]) # вывод: три
print(my_list[4]) # вывод: 4
print(my_list[5]) # вывод: 5

Тип словаря — dict

Словарь (dict) — это неупорядоченная структура данных типа «ключ — значение».

Для создания словаря используются фигурные скобки с перечислением ключей и значений, разделенных двоеточием, через запятую:

my_dict = {
	'Виктор': '8 900 800 70 60',
	'Александра': '8 750 640 53 42',
	'Екатерина': '8 680 570 46 35'
}

Вывести структуру словаря в консоль можно следующим образом:

print(my_dict)

Выглядеть она будет так:

{'Виктор': '8 900 800 70 60', 'Александра': '8 750 640 53 42', 'Екатерина': '8 680 570 46 35'}

Доступ к значениям словаря осуществляется по ключам:

print(my_list['Виктор']) # вывод: 8 900 800 70 60
print(my_list['Александра']) # вывод: 8 750 640 53 42
print(my_list['Екатерина']) # вывод: 8 680 570 46 35

Преобразование list в dict

Преобразовать список в словарь можно несколькими способами:

• Использовать функцию dict.fromkeys(), которая создает новый словарь с ключами из списка.
• Использовать генератор словаря со вспомогательными функциями и условными операторами.

Последний вариант предоставляет более гибкие возможности для генерации новых словарей из уже существующих списков.

Ключи словаря из списка с помощью функции dict.fromkeys()

Самый простой способ создать словарь из списка — взять элементы экземпляра list и сделать их ключа экземпляра dict. При этом для всех ключей нового словаря, если нужно, добавить значение по умолчанию.

Сделать это можно с помощью стандартной функции dict.fromkeys(). При этом для всех ключей установить значение по умолчанию можно, а для каждого отдельного ключа — нельзя.

Вот пример создания такого словаря с ключами из списка:

objects = ['человек', 'кот', 'инопланетянин', 'автомобиль'] # список объектов

objects_states = dict.fromkeys(objects, 'злой') # создаем словарь из списка и назначаем значение для всех ключей по умолчанию

objects_states_empty = dict.fromkeys(objects) # создаем словарь из списка без указания значений по умолчанию

print(objects_states) # выводим в консоль созданный словарь со значениями
print(objects_states_empty) # выводим в консоль созданный словарь без значений

Консольный вывод будет следующим:

{'человек': 'злой', 'кот': 'злой', 'инопланетянин': 'злой', 'автомобиль': 'злой'}
{'человек': None, 'кот': None, 'инопланетянин': None, 'автомобиль': None}

Словарь из списка с помощью генератора словаря

Еще один способ превращения списка в ключи словаря — так называемый генератор словаря.

Этот метод более гибок и имеет больше возможностей по конфигурации нового словаря. Однако в самом простом случае генератор выполняет обыкновенный перебор списка, копируя все его элементы в качестве ключей в новый словарь вместе с заданным значением по умолчанию.

Вот так выглядит создание словаря из списка с помощью генератора:

objects = ['человек', 'кот', 'инопланетянин', 'автомобиль']

objects_states = {obj : 'злой' for obj in objects} # генератор словаря со строкой в качестве значения по умолчанию
objects_states_empty = {obj : None for obj in objects} # генератор словаря с пустым значением по умолчанию

print(objects_states)
print(objects_states_empty)

Консольный вывод будет аналогичным:

{'человек': 'злой', 'кот': 'злой', 'инопланетянин': 'злой', 'автомобиль': 'злой'}
{'человек': None, 'кот': None, 'инопланетянин': None, 'автомобиль': None}

В Python объект None — это стандартное для большинства языков программирования специальное значение null, которое означает отсутствие какого-либо значения. Объект None имеет тип NoneType:

print(type(None)) # вывод: <class 'NoneType'>

Словарь из списка с помощью генератора словаря и функции zip()

Более продвинутый способ — использовать 2 списка для генерации словаря. Один — для ключей, другой — для их значений.

Для этих целей существует специальная функция zip(), с помощью которой можно выполнять итерацию сразу по нескольким объектам. В простых циклах эта функция используется так:

objects = ['человек', 'кот', 'инопланетянин', 'автомобиль']
states = ['идет', 'мурчит', 'маскируется', 'едет']

for q, w in zip(objects, states): print(q, w)

Вывод в консоли будет таким:

человек идет
кот мурчит
инопланетянин маскируется
автомобиль едет

Именно благодаря этой функции генератор словаря может одновременно подставлять элементы одного списка в качестве ключей, а элементы другого — в качестве значений.

В этом случае синтаксис записи генератора словаря не сильно отличается от обычного перебора:

objects = ['человек', 'кот', 'инопланетянин', 'автомобиль'] # список будущих ключей для нового словаря
states = ['идет', 'мурчит', 'маскируется', 'едет'] # список будущих значений для всех ключей нового словаря

objects_states = {obj : state for obj, state in zip(objects, states)} # генератор словаря с перебором списков ключей и значений

print(objects_states)

Консольный вывод будет таким:

{'человек': 'идет', 'кот': 'мурчит', 'инопланетянин': 'маскируется', 'автомобиль': 'едет'}

Может возникнуть закономерный вопрос, а что будет, если один из итерируемых списков будет короче, чем другой:

objects = ['человек', 'кот', 'инопланетянин', 'автомобиль']
states = ['идет', 'мурчит']

objects_states = {obj : state for obj, state in zip(objects, states)}

print(objects_states)

Вывод будет следующим:

{'человек': 'идет', 'кот': 'мурчит'}

Таким образом итерация в генераторе пароля выполняется по самому короткому из списков.

Тем не менее, код выше можно записать в крайне лаконичной форме:

objects = ['человек', 'кот', 'инопланетянин', 'автомобиль']
states = ['идет', 'мурчит', 'маскируется', 'едет']

objects_states = dict(zip(objects, states)) # создаем словарь из двух списков без цикла for

print(objects_states)

Консольный вывод будет такой же, как и предыдущие:

{'человек': 'идет', 'кот': 'мурчит', 'инопланетянин': 'маскируется', 'автомобиль': 'едет'}

Словарь из списка с помощью генератора словаря, функции zip() и условия

Логика реальных приложений как правило сложнее показанных выше примеров — иногда необходимо преобразовывать списки в словари с учетом определенных условий.

Например, некоторые элементы должны попадать в новый словарь в измененном виде или не должны попадать совсем.

Для этого в генераторе словаря есть возможность создавать условия:

objects = ['человек', 'кот', 'инопланетянин', 'автомобиль']
states = ['идет', 'мурчит', 'маскируется', 'едет']

objects_states = {obj : state for obj, state in zip(objects, states) if obj != 'инопланетянин'} # защищаем Землю от воздействия неизвестной внеземной цивилизации

print(objects_states)

В этом случае консольный вывод окажется таким:

{'человек': 'идет', 'кот': 'мурчит', 'автомобиль': 'едет'}

Мы также можем создать несколько последовательных условий, чтобы конкретизировать выборку элементов при создании нового словаря:

objects = ['человек', 'кот', 'инопланетянин', 'автомобиль']
states = ['идет', 'мурчит', 'маскируется', 'едет']

objects_states = {obj : state for obj, state in zip(objects, states) if obj != 'инопланетянин' if obj != 'кот'} # убираем незамаскированное внеземное существо и кота — он может оказаться замаскированным гостем из другой галактики

print(objects_states)

Таким образом в консольный вывод становится следующим:

{'человек': 'идет', 'автомобиль': 'едет'}

Используя двух и более условных операторов в генераторе словаря важно помнить, что условия if работают так, как если бы между ними находилось логическое and.

Сделать генерацию словаря еще сложнее и гибче можно с помощью комбинации операторов if и else:

objects = ['человек', 'кот', 'инопланетянин', 'автомобиль']
states = ['идет', 'мурчит', 'маскируется', 'едет']

# в этом примере все строковые элементы первого списка длиннее, чем строковые элементы второго списка, кроме одного — 'кот'

objects_states = {obj : ('[ПОДОЗРИТЕЛЕН]' if len(obj) < len(state) else 'спокойно ' + state) for obj, state in zip(objects, states)} # находим подозрительного кота и помечаем его соответствующей биркой, а другие значения немного дополняем

print(objects_states)

Консольный вывод будет следующим:

{'человек': 'спокойно идет', 'кот': '[ПОДОЗРИТЕЛЕН]', 'инопланетянин': 'спокойно маскируется', 'автомобиль': 'спокойно едет'}

Сложный словарь из простого списка

Во всех предыдущих примерах словарь создавался из двух списков. А что, если ключи и значения, необходимые для создания нового словаря, находятся в одном списке?

В этом случае потребуется усложнить логику генератора словаря:

objects_and_states = ['человек', 'идет', 'кот', 'мурчит', 'инопланетянин', 'маскируется', 'автомобиль', 'едет'] # ключи и значения последовательно записаны в один список

objects_states = {objects_and_states[i] : objects_and_states[i+1] for i in range(0, len(objects_and_states), 2)}

# в этом варианте генератора функция range настраивает длину и шаг итерирования: range(НАЧАЛО, КОНЕЦ, ШАГ)

print(objects_states)

В консольном терминале появится уже привычный вывод:

{'человек': 'идет', 'кот': 'мурчит', 'инопланетянин': 'маскируется', 'автомобиль': 'едет'}

В некоторых случаях список может содержать вложенные словари в качестве элементов. Их значения тоже могут стать частью нового словаря.

В этом случае логика генератора становится немного иной:

objects = [
{'имя': 'человек', 'состояние': 'идет', 'местонахождение': 'улица'},
{'имя': 'кот', 'состояние': 'мурчит', 'местонахождение': 'подоконник'},
{'имя': 'инопланетянин', 'состояние': 'маскируется', 'местонахождение': 'звездолет'},
{'имя': 'автомобиль', 'состояние': 'едет', 'местонахождение': 'шоссе'}
]

objects_states = {obj['имя'] : obj['состояние'] for obj in objects}

print(objects_states)

Вывод в терминал консоли не отличается от предыдущих:

{'человек': 'идет', 'кот': 'мурчит', 'инопланетянин': 'маскируется', 'автомобиль': 'едет'}

Преобразование dict в list

Преобразовать словарь в список — довольно простая задача. Правда правильнее было бы называть это «извлечением» данных.

Из одного словаря можно получить несколько списков:

• Список ключей
• Список значений
• Список пар «ключ — значение»

Сделать это можно следующими методами:

objects_states = {
'человек': 'идет',
'кот': 'мурчит',
'инопланетянин': 'маскируется',
'автомобиль': 'едет'
}

# все возвращаемые объекты в явном виде конвертируются в списки с помощью функции list()

objects_keys = list(objects_states.keys()) # список с ключами словаря
objects_values = list(objects_states.values()) # список со значениями словаря
objects_items = list(objects_states.items()) # список с парами «ключ-значение» словаря

print(objects_keys)
print(objects_values)
print(objects_items)

Вывод в терминале будет таким:

['человек', 'кот', 'инопланетянин', 'автомобиль']
['идет', 'мурчит', 'маскируется', 'едет']
[('человек', 'идет'), ('кот', 'мурчит'), ('инопланетянин', 'маскируется'), ('автомобиль', 'едет')]

Заключение

Список и словарь — это структуры данных в языке программирования Python, которые по-разному хранят данные и осуществляют доступ к ним.

Словарь более информативен, чем список: он хранит данные в виде пар «ключ — значение», в то время как список содержит только значения, к которым доступ осуществляется по индексам.

• Преобразование словаря в список не требует дополнительных данных — извлекаются либо ключи, либо значения, либо их пары.
• Преобразование списка в словарь, напротив, требует дополнительных данных — список может стать либо ключами, либо значениями в новом словаре. То есть требуется задать правила, по которым элементы списка будут сопоставляться с ключами и значениями словаря. 

Поэтому есть несколько способов преобразования списка в словарь:

Данные, хранящиеся в нестандартных списках, требуют более сложной записи конфигурации генераторов словарей. Часть из таких записей была показана в этом руководстве, в том числе и вспомогательные функции для итераций, таких как zip() и range().

Преобразование словаря в список тоже возможно несколькими способами, но гораздо проще:

Таким образом, язык программирования Python предоставляет довольно гибкие возможности для преобразования структурированных (составных) типов данных из одного в другого — в данном случае списка в словарь и обратно.