Изучаем Python - [41]

Вложение

Иногда нужно сохранить множество словарей в списке или сохранить список как значение элемента словаря. Создание сложных структур такого рода ­называется вложением. Вы можете вложить множество словарей в список, список элементов в словарь или даже словарь внутрь другого словаря. Как ­наглядно показывают следующие примеры, вложение — чрезвычайно мощный механизм.

Список словарей

Словарь alien_0 содержит разнообразную информацию об одном пришельце, но в нем нет места для хранения информации о втором пришельце, не говоря уже о целом экране, забитом пришельцами. Как смоделировать флот вторжения? Например, можно создать список пришельцев, в котором каждый элемент представляет собой словарь с информацией о пришельце. Следующий код строит список из трех пришельцев:

aliens.py

alien_0 = {'color': 'green', 'points': 5}

alien_1 = {'color': 'yellow', 'points': 10}

alien_2 = {'color': 'red', 'points': 15}

(1) aliens = [alien_0, alien_1, alien_2]

for alien in aliens:

. .print(alien)

Сначала создаются три словаря, каждый из которых представляет отдельного пришельца. В точке (1) каждый словарь заносится в список с именем aliens. Наконец, программа перебирает список и выводит каждого пришельца:

{'color': 'green', 'points': 5}

{'color': 'yellow', 'points': 10}

{'color': 'red', 'points': 15}

Конечно, в реалистичном примере будут использоваться более трех пришельцев, которые будут генерироваться автоматически. В следующем примере функция range() создает флот из 30 пришельцев:

# Создание пустого списка для хранения пришельцев.

aliens = []

# Создание 30 зеленых пришельцев.

(1) for alien_number in range(30):

(2) . .new_alien = {'color': 'green', 'points': 5, 'speed': 'slow'}

(3) . .aliens.append(new_alien)

. .

# Вывод первых 5 пришельцев:

(4)for alien in aliens[:5]:

. .print(alien)

print("...")

# Вывод количества созданных пришельцев.

(5)print("Total number of aliens: " + str(len(aliens)))

В начале примера список для хранения всех пришельцев, которые будут созданы, пуст. В точке (1) функция range() возвращает множество чисел, которое просто сообщает Python, сколько раз должен повторяться цикл. При каждом выполнении цикла создается новый пришелец (2), который затем добавляется в список aliens (3). В точке (4) срез используется для вывода первых пяти пришельцев, а в точке (5) выводится длина списка (для демонстрации того, что программа действительно сгенерировала весь флот из 30 пришельцев):

{'speed': 'slow', 'color': 'green', 'points': 5}

{'speed': 'slow', 'color': 'green', 'points': 5}

{'speed': 'slow', 'color': 'green', 'points': 5}

{'speed': 'slow', 'color': 'green', 'points': 5}

{'speed': 'slow', 'color': 'green', 'points': 5}

...

Total number of aliens: 30

Все пришельцы обладают одинаковыми характеристиками, но Python рассматривает каждого пришельца как отдельный объект, что позволяет изменять атрибуты каждого владельца по отдельности.

Как работать с таким множеством? Представьте, что в этой игре некоторые пришельцы изменяют цвет и начинают двигаться быстрее. Когда приходит время смены цветов, мы можем воспользоваться циклом for и командой if для изменения цвета. Например, чтобы превратить первых трех пришельцев в желтых, двигающихся со средней скоростью и приносящих игроку по 10 очков, можно действовать так:

# Создание пустого списка для хранения пришельцев.

aliens = []

# Создание 30 зеленых пришельцев.

for alien_number in range (0,30):

new_alien = {'color': 'green', 'points': 5, 'speed': 'slow'}

aliens.append(new_alien)

. .

for alien in aliens[0:3]:

. .if alien['color'] == 'green':

. . . .alien['color'] = 'yellow'

. . . .alien['speed'] = 'medium'

. . . .alien['points'] = 10

. . . .

# Вывод первых 5 пришельцев:

for alien in aliens[0:5]:

print(alien)

print("...")

Чтобы изменить первых трех пришельцев, мы перебираем элементы среза, включающего только первых трех пришельцев. В данный момент все пришельцы зеленые ('green'), но так будет не всегда, поэтому мы пишем команду if, которая гарантирует, что изменяться будут только зеленые пришельцы. Если пришелец зеленый, то его цвет меняется на желтый ('yellow'), скорость на среднюю ('medium'), а награда увеличивается до 10 очков:

{'speed': 'medium', 'color': 'yellow', 'points': 10}

{'speed': 'medium', 'color': 'yellow', 'points': 10}

{'speed': 'medium', 'color': 'yellow', 'points': 10}

{'speed': 'slow', 'color': 'green', 'points': 5}

{'speed': 'slow', 'color': 'green', 'points': 5}

...

Цикл можно расширить, добавив блок elif для превращения желтых пришельцев в красных — быстрых и приносящих игроку по 15 очков. Мы не станем приводить весь код, а цикл выглядит так:

for alien in aliens[0:3]:

if alien['color'] == 'green':

alien['color'] = 'yellow'

alien['speed'] = 'medium'

alien['points'] = 10

. .elif alien['color'] == 'yellow':

. . . .alien['color'] = 'red'

. . . .alien['speed'] = 'fast'

. . . .alien['points'] = 15

Решение с хранением словарей в списке достаточно часто встречается тогда, когда каждый словарь содержит разные атрибуты одного объекта. Например, вы можете создать словарь для каждого пользователя сайта, как это было сделано в программе user.py на с. 108, и сохранить отдельные словари в списке с именем users. Все словари в списке должны иметь одинаковую структуру, чтобы вы могли перебрать список и выполнить с каждым объектом словаря одни и те же операции.