如何在 Python 中迭代 N 级嵌套字典？

Question

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寻找一种（递归？）迭代嵌套字典键的方法，而无需先验地指定级别数或在多个级别中进行硬编码。

我发现自己制作多级词典相当多。 我总是不得不编写非常冗长的代码来遍历包含大量临时变量的字典的所有级别。

有没有办法概括这个函数来迭代多个级别而不是硬编码并手动指定有多少级别？

def iterate_multilevel_dictionary(d, number_of_levels):
    # How to auto-detect number of levels? 
    # number_of_levels = 0
    if number_of_levels == 1:
        for k1, v1 in d.items():
            yield k1, v1
    if number_of_levels == 2:
        for k1, v1 in d.items():
            for k2, v2 in v1.items():
                yield k1, k2, v2
    if number_of_levels == 3:
        for k1, v1 in d.items():
            for k2, v2 in v1.items():
                for k3, v3 in v2.items():
                    yield k1, k2, k3, v3
                    
# Level 1
d_level1 = {"a":1,"b":2,"c":3}
for items in iterate_multilevel_dictionary(d_level1, number_of_levels=1):
    print(items)
# ('a', 1)
# ('b', 2)
# ('c', 3)

# Level 2
d_level2 = {"group_1":{"a":1}, "group_2":{"b":2,"c":3}}
for items in iterate_multilevel_dictionary(d_level2, number_of_levels=2):
    print(items)
#('group_1', 'a', 1)
#('group_2', 'b', 2)
#('group_2', 'c', 3)

# Level 3
d_level3 = {"collection_1":d_level2}
for items in iterate_multilevel_dictionary(d_level3, number_of_levels=3):
    print(items)
# ('collection_1', 'group_1', 'a', 1)
# ('collection_1', 'group_2', 'b', 2)
# ('collection_1', 'group_2', 'c', 3)

Answer 1

我是在看到@VoNWooDSoN 的回答后写的。 我把它变成了一个迭代器，而不是在函数内部打印，并进行了一些更改以使其更具可读性。 所以在这里看到他的原始答案。

def flatten(d, base=()):
    for k, v in d.items():
        if isinstance(v, dict):
            yield from flatten(v, base + (k,))
        else:
            yield base + (k, v)

1-产量而不是印刷。

2- isinstance()而不是type以便dict子类也可以工作。 您还可以使用来自typing模块的MutableMapping而不是dict使其更通用。

3- IMO，从.items()获取(k, v) .items() k和d[k]更具可读性。

更通用？

您是否想将其扩展为更通用的CAN （不必像 OP 中的解决方案那样）接受depths数以防万一？

考虑以下示例：

d_level1 = {"a": 1, "b": 2, "c": 3}
d_level2 = {"group_1": {"a": 1}, "group_2": {"b": 2, "c": 3}}
d_level3 = {"collection_1": d_level2}

for items in flatten(d_level3):
    print(items)
print('------------------------------')
for items in flatten(d_level3, depth=0):
    print(items)
print('------------------------------')
for items in flatten(d_level3, depth=1):
    print(items)
print('------------------------------')
for items in flatten(d_level3, depth=2):
    print(items)

输出：

('collection_1', 'group_1', 'a', 1)
('collection_1', 'group_2', 'b', 2)
('collection_1', 'group_2', 'c', 3)
------------------------------
('collection_1', {'group_1': {'a': 1}, 'group_2': {'b': 2, 'c': 3}})
------------------------------
('collection_1', 'group_1', {'a': 1})
('collection_1', 'group_2', {'b': 2, 'c': 3})
------------------------------
('collection_1', 'group_1', 'a', 1)
('collection_1', 'group_2', 'b', 2)
('collection_1', 'group_2', 'c', 3)

depth=None不考虑深度（仍然像你想要的那样工作）。 但是现在通过指定从0到2深度，您可以看到我们能够迭代我们想要的深度。 这是代码：

def flatten(d, base=(), depth=None):
    for k, v in d.items():
        if not isinstance(v, dict):
            yield base + (k, v)
        else:
            if depth is None:
                yield from flatten(v, base + (k,))
            else:
                if depth == 0:
                    yield base + (k, v)
                else:
                    yield from flatten(v, base + (k,), depth - 1)

Answer 2

这是一个快速而肮脏的解决方案：

d_level1 = {"a":1,"b":2,"c":3}
d_level2 = {"group_1":{"a":1}, "group_2":{"b":2,"c":3}}
d_level3 = {"collection_1":d_level2}

def flatten(d_in, base=()):
    for k in d_in:
        if type(d_in[k]) == dict:
            flatten(d_in[k], base+(k,))
        else:
            print(base + (k, d_in[k]))

flatten(d_level1)
# ('a', 1)
# ('b', 2)
# ('c', 3)

flatten(d_level2)
#('group_1', 'a', 1)
#('group_2', 'b', 2)
#('group_2', 'c', 3)

flatten(d_level3)
# ('collection_1', 'group_1', 'a', 1)
# ('collection_1', 'group_2', 'b', 2)
# ('collection_1', 'group_2', 'c', 3)

意识到！！ Python 的递归限制约为 1000！ 因此，在 python 中使用递归时，请仔细考虑您要尝试做什么，并准备好在调用这样的递归函数时捕获 RuntimeError。

编辑：通过评论，我意识到我犯了一个错误，我没有将密钥添加到 level1 dict 输出中，并且我使用的是可变结构作为默认参数。 我在打印声明中添加了这些和括号并重新发布。 输出现在与 OP 所需的输出相匹配，并使用更好的现代 Python。

Answer 3

试试这个代码

它还支持级别的组合

from typing import List, Tuple


def iterate_multilevel_dictionary(d: dict):
    dicts_to_iterate: List[Tuple[dict, list]] = [(d, [])]
    '''
    the first item is the dict object and the second object is the prefix keys 
    '''
    while dicts_to_iterate:
        current_dict, suffix = dicts_to_iterate.pop()
        for k, v in current_dict.items():
            if isinstance(v, dict):
                dicts_to_iterate.append((v, suffix + [k]))
            else:
                yield suffix + [k] + [v]


if __name__ == '__main__':
    d_level1 = {"a": 1, "b": 2, "c": 3}
    print(f"test for {d_level1}")
    for items in iterate_multilevel_dictionary(d_level1):
        print(items)
    d_level2 = {"group_1": {"a": 1}, "group_2": {"b": 2, "c": 3}}
    print(f"test for {d_level2}")
    for items in iterate_multilevel_dictionary(d_level2):
        print(items)

    d_level3 = {"collection_1": d_level2}
    print(f"test for {d_level3}")
    for items in iterate_multilevel_dictionary(d_level3):
        print(items)

    d_level123 = {}
    [d_level123.update(i) for i in [d_level1, d_level2, d_level3]]
    print(f"test for {d_level123}")
    for items in iterate_multilevel_dictionary(d_level123):
        print(items)

输出是：

test for {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
['a', 1]
['b', 2]
['c', 3]
test for {'group_1': {'a': 1}, 'group_2': {'b': 2, 'c': 3}}
['group_2', 'b', 2]
['group_2', 'c', 3]
['group_1', 'a', 1]
test for {'collection_1': {'group_1': {'a': 1}, 'group_2': {'b': 2, 'c': 3}}}
['collection_1', 'group_2', 'b', 2]
['collection_1', 'group_2', 'c', 3]
['collection_1', 'group_1', 'a', 1]
test for {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3, 'group_1': {'a': 1}, 'group_2': {'b': 2, 'c': 3}, 'collection_1': {'group_1': {'a': 1}, 'group_2': {'b': 2, 'c': 3}}}
['a', 1]
['b', 2]
['c', 3]
['collection_1', 'group_2', 'b', 2]
['collection_1', 'group_2', 'c', 3]
['collection_1', 'group_1', 'a', 1]
['group_2', 'b', 2]
['group_2', 'c', 3]
['group_1', 'a', 1]

使用递归是另一种方法，但我认为没有递归的写作更具挑战性和效率:)