浮点值作为字典键答案

【问题标题】：Float values as dictionary key浮点值作为字典键
【发布时间】：2014-07-06 10:31:21
【问题描述】：

我正在开发一个用于分析微量滴定板的课程。样本在单独的文件中描述，条目用于有序字典。其中一个关键是 pH，通常以浮点数形式给出。例如 6.8

我可以使用Decimal('6.8') 将其作为十进制导入，以避免将浮点数作为字典键。另一种解决方案是将点替换为例如 6p8 之类的 p 或在我的示例描述中写 6p8 ，从而从一开始就消除问题。但这会在以后造成麻烦，因为我无法在我的图中绘制 6p8 的 pH 值。

你会如何解决这个问题？

【问题讨论】：

也许你想截断你的浮点数以便在使用关键之前掌握它的质量？
谢谢。我会考虑的。

标签： python dictionary floating-point key

【解决方案1】：

也许您想在使用 is 作为键之前截断浮点数？

可能是这样的：

a = 0.122334
round(a, 4)       #<-- use this as your key?

你的钥匙现在是：

0.1223           # still a float, but you have control over its quality

您可以按如下方式使用它：

dictionary[round(a, 4)]

检索您的值

【讨论】：

为什么你认为这比只使用圆形浮动更安全？
浮点数也是不可变的。在这种情况下，您的恐惧是错误的，会给您带来性能损失。
四舍五入后，二进制表示是相同的，因此哈希值当然也是。
不错的解决方案。而且很容易。
另外，OP 想要绘制数据，因此他必须重新转换为浮点数，从而增加更多不必要的开销。

【解决方案2】：

使用浮点数作为字典键没有问题。

只需round(n, 1) 即可将它们标准化为您的键空间。例如。

>>> hash(round(6.84, 1))
3543446220
>>> hash(round(6.75, 1))
3543446220

【讨论】：

你的解决方案和 Reblochon 的有什么区别？他建议我应该只使用 round() 而不使用额外的 hash()。我不需要非常高的精度，因为我的 pH 条件总是至少相差 0.1。
我并不是要明确建议您使用hash。 hash 值是 dict 如何确定键可能相等（相等的值必须具有相同的散列）。这就是获得 O(1) 性能的方式。我只是在证明哈希值是相同的（当您了解 round 的结果相同时，这一点很明显）
@PadraicCunningham，如果您确信这些花车都来自同一个来源并以相同的方式生产，那么您可以摆脱这个问题。但我不会太相信不是来自我控制的来源的数据。
@BobStein-VisiBone，如果字典仅依赖于哈希的唯一性，将会非常糟糕。
@BobStein-VisiBone，澄清一下 - 哈希值必须相等，但反之则不然。这就是说散列不必是唯一的另一个原因。您可以将通过哈希查找作为过滤器，因此您无需针对每个键进行测试。在哈希过滤器之后，还测试密钥是否相等以清除误报。

【解决方案3】：

另一种选择是使用元组：

dictionary = {(6.8,): 0.3985}
dictionary[(6.8,)]

然后检索值以进行绘图很容易用类似的东西完成

points = [(pH, value) for (pH,), value in dictionary.items()]
    ...

【讨论】：

【解决方案4】：

另一个快速的选择是使用浮动字符串

a = 200.01234567890123456789
b = {str(a): 1}
for key in b:
    print(float(key), b[key])

会打印出来

(200.012345679, 1)

注意a 在小数点后的第十位被截断。

【讨论】：

【解决方案5】：

另一种方法是将键作为带有点而不是 p 的字符串输入，然后将它们重新转换为用于绘图的浮点数。

就个人而言，如果您不坚持使用 dict 格式，我会将数据存储为 pandas 数据框，并将 pH 作为列，因为这些更容易传递给绘图库

【讨论】：

【解决方案6】：

如果您想在程序中的多个位置使用浮点键字典，我可能值得在 new dictionary class (full implementation) 中“隐藏”它应该如何使用（即使用圆角键）的复杂性。

例子：

>>> d = FloatKeyDictionary(2, {math.pi: "foo"})
>>> d
{3.14: 'foo'}

>>> d[3.1415]
'foo'

>>> 3.1 in d
False

>>> d[math.e] = "My hovercraft is full of eels!"
>>> d
{3.14: 'foo', 2.72: 'My hovercraft is full of eels!'}

您可以在下面找到大致思路的精简版：

import abc
import collections.abc


class KeyTransformDictionaryBase(dict, abc.ABC):

    @abc.abstractmethod
    def __key_transform__(self, key):
        raise NotImplementedError

    def __contains__(self, key):
        return super().__contains__(self.__key_transform__(key))

    def __getitem__(self, key):
        return super().__getitem__(self.__key_transform__(key))

    def __setitem__(self, key, value):
        return super().__setitem__(self.__key_transform__(key), value)

    def __delitem__(self, key):
        return super().__delitem__(self.__key_transform__(key))


class FloatKeyDictionary(KeyTransformDictionaryBase):

    def __init__(self, rounding_ndigits, data=None):
        super().__init__()
        self.rounding_ndigits = rounding_ndigits
        if data is not None:
            self.update(data)

    def __key_transform__(self, key):
        return round(key, self.rounding_ndigits)

【讨论】：