随机替换Python字典中的两个值

Question

大家好，

首先，我在这个网站上看到很多帖子讨论类似的问题，但没有一个提供有效的解决方案。如果你能在推荐其他帖子之前，先看看我的问题，我将非常感激。

我花了几个小时想找个简单的方法来替换字典中的两个项目，具体来说，就是从两个随机选中的键对中取出项目并互换，比如：

dictionary1 = {'a':'A', 'b':'B', 'c':'C'}
dictionary2 = {'a':'B', 'b':'A', 'c':'C'}

现在，我明白字典没有索引，这让这个过程有点棘手。所以我写了这个函数：

def get_neighbor (dictionary1 ):
    dictionary1 = dictionary1 
    def keys_with_value(self, value):
        return [k for k, v in list(self.items()) if v == value]
    copy = {}
    copy = dictionary1 
    letter1 = random.choice(list(copy))
    letter2 = random.choice(list(copy))

    key1 =  (keys_with_value(copy,letter1))[0]
    key2 =  (keys_with_value(copy,letter2))[0]
    copy[key1] = letter2
    copy[key2] = letter1
    return copy

如你所见，这个函数接收字典1并创建一个副本。然后，函数重新分配两个随机选择的字母的键和值。

然而，当我查看这个函数时，发现最终的结果影响了原始字典（dictionary1）和副本（dictionary2）。

看起来这两个字典好像存储在同一个地方。但这不可能，对吧？

我非常感谢你们（男生和女生）能提供的任何帮助或建议！

Answer 1

你可能想用 random.sample 来代替 random.choice。使用 random.sample 时，你可以指定想要多少个项目，并且可以确保不会得到重复的字母。而如果你用 random.choice 两次，就没有这样的保证。当然，如果你不介意偶尔选择到同一个值（也就是没什么变化），那就不需要做任何更改。

下面是如何使用 random.sample 的示例：

letter1, letter2 = random.sample(copy, 2)

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另外，当你在决定要交换的键时，

key1 =  (keys_with_value(copy,letter1))[0]
key2 =  (keys_with_value(copy,letter2))[0]

你需要找出与 letter1 和 letter2 匹配的值。如果你希望 letter1 和 letter2 从 dictionary1 中获取值，你应该使用

letter1, letter2 = random.sample(copy.values(), 2)

---

再看看你的代码，我觉得你的 keys_with_values 函数完全没有必要。只需找到两个随机键并交换它们的值，可以这样做：

key1, key2 = random.sample(copy, 2)
copy[key1], copy[key2] = copy[key2], copy[key1]

不过，如果你确实想让 letter1 和 letter2 成为键，那么你就是在交换两个键的值，而这些值本身也是键。在这种情况下，你可以使用

key1, key2 = random.sample([k for k, v in copy.items() if v in copy], 2)
copy[key1], copy[key2] = copy[key2], copy[key1]

Answer 2

看起来这两个字典好像存储在同一个地方。但这不可能，对吧？

其实，这正是发生的事情。你这一行：

copy = dictionary1

让 copy 成为已经命名为 dictionary1 的对象的另一个名字。它并没有创建一个新的字典来包含 dictionary1 的内容。

在Python中，变量其实是对象的名字。把一个变量赋值给另一个变量只是把名字指向同一个对象，并没有复制这个对象。有很多方法可以做到这一点，比如说，如果你想做一个浅拷贝，可以使用：

copy.update(dictionary1)

或者，正如Red Alert在上面的评论中提到的，copy = dictionary1.copy()。这比声明一个新的空字典然后用 update 更好。

另外，为了更安全，可以使用 copy.deepcopy 函数。根据你这里的例子，使用浅拷贝和深拷贝没有区别，但如果你的字典里面有列表或其他可变对象作为值，浅拷贝会复制对象的引用，而不是新的对象。

接下来是关于可变对象和不可变对象的一些说明，基于评论的讨论：

在Python的实现中（包括我能准确谈论的常见C实现），通常会重用一些不可变对象。例如，下面的C Python代码会导致两个引用指向同一个对象：

x = 7
y = 7

因为 7 是不可变的，所以这样做是安全的。你可以随后把 x 重新绑定到一个不同的对象，比如：

x = 9

这不会影响 7 的共享对象，y 也不会改变。这种行为并不是不可变对象特有的 - x = 9 以同样的方式重新绑定名字，就像 x = [1, 2] 一样。在这两种情况下，y 都不会受到影响。特别的是可变对象的行为 - 像 x = [1, 2]; x.append(3) 这样的代码会改变底层对象。正确的Python实现不会重用可变类的对象。

一般来说，你不需要担心这个实现细节。虽然在C实现的Python中，x = 7; y = 7; x is y 会返回 True，但代码不应该依赖于此。最好是把你的代码写得像 x 和 y 可能是不同对象一样 - 你不能改变这些对象，所以这永远不会重要。相反，使用像 == 这样的比较函数 - 这些函数在任何实现细节下都能正常工作。实际上，在对象身份不相同的情况下，数字相等也可能成立，比如 x = 7; y = 7.0; x == y。

你真正需要担心的只是你是否有其他名字指向你的可变对象，比如：

x = [1, 2]
y = x
y.append(3)

Python变量总是指向对象的引用，但在某些情况下，你可以把对象当作值来处理。它们并不是值，但当你对共享对象进行安全操作时（比如对整数的所有操作），你就不需要担心。

唯一的例外是 None。None 是一个单例对象 - None 实际上是指向一个单一不可变实例的 NoneType 的引用。但因为比较逻辑可能写得不正确，检查 None 值的正确方式是依赖于这种单例特性，使用 x is None 而不是 x == None，以避免 x 的相等检查返回错误的结果。我没有检查实现细节，看看是否理论上可能创建第二个 NoneType 的对象，但无论如何，没有任何东西会这样做。

你应该确保在改变一个对象时，要么是希望你的改变影响所有指向这个对象的引用，要么是先做一个拷贝。因为不可能改变像 int 这样的不可变类型，所以你不需要担心 int、tuple、frozenset 或其他内置不可变类型。