نحوه ذخیره دیکشنری در فایل در پایتون: آموزش ذخیره و خواندن دیکشنری

دیکشنری یکی از پرکاربردترین ساختارهای داده در پایتون است که برای ذخیره داده‌ها به‌صورت کلید-مقدار استفاده می‌شود. اگر بخواهیم دقیق‌تر بگوییم، پاسخ به این سؤال که «دیکشنری در پایتون چیست؟» این است که دیکشنری یک نوع داده‌ی انعطاف‌پذیر برای نگهداری و مدیریت داده‌های ساختاریافته است. اما وقتی بخواهیم این داده‌ها را در فایل ذخیره کنیم تا بعداً دوباره از آن‌ها استفاده کنیم، چه روش‌هایی برای ذخیره دیکشنری در فایل در پایتون در اختیار داریم؟ در این مطلب چندین روش ذخیره و خواندن دیکشنری در فایل در پایتون را بررسی می‌کنیم. از ماژول pickle گرفته تا json، csv و ذخیره به‌صورت متن ساده.

ساخت دیکشنری در پایتون

قبل از ذخیره دیکشنری در فایل در پایتون، باید یک دیکشنری بسازیم. در واقع، ساخت دیکشنری در پایتون اولین قدم برای کار با داده‌ها و حتی پیاده‌سازی مثال دیکشنری در پایتون در پروژه‌های واقعی است. روش‌های مختلفی برای گرفتن ورودی دیکشنری در پایتون وجود دارد. برای مثال می‌توان یک دیکشنری را مستقیماً تعریف کرد:

person = {“name”: “Ali”, “age”: 25, “city”: “Tehran”}

یا می‌توان از ورودی کاربر برای ساخت دیکشنری در پایتون استفاده کرد:

person = {}

person[“name”] = input(“Enter name: “)

person[“age”] = int(input(“Enter age: “))

person[“city”] = input(“Enter city: “)

print(person)

همچنین، می‌توان یک لیست از تاپل‌ها را به دیکشنری تبدیل کرد:

data = [(“name”, “Sara”), (“age”, 22), (“city”, “Mashhad”)]

person = dict(data)

print(person)

نکته: تبدیل لیست به دیکشنری در پایتون از طریق تابع dict() و استفاده از ساختار داده‌ای مناسب مانند لیست‌های توپل انجام می‌شود. همچنین می‌توان از zip() برای ترکیب دو لیست به‌عنوان کلید و مقدار استفاده کرد.
حال که با روش‌های ساخت دیکشنری آشنا شدیم، به بررسی روش‌های ذخیره آن در فایل می‌پردازیم.

متدهای دیکشنری در پایتون را بشناسید

قبل از اینکه سراغ روش‌های ذخیره دیکشنری در فایل در پایتون برویم، بهتر است کمی بیشتر با متدهای دیکشنری در پایتون آشنا شویم. شناخت این متدها به ما کمک می‌کند تا عملیات‌هایی مانند به‌روزرسانی یا حذف از دیکشنری در پایتون را قبل از ذخیره‌سازی مدیریت کنیم. وقتی می‌خواهیم دیکشنری را در یک فایل ذخیره کنیم، احتمال دارد که بخواهیم فقط کلیدها یا مقدارهای خاصی را ذخیره کنیم.

مثلاً شاید نیازی به ذخیره تمام اطلاعات یک دیکشنری نداشته باشیم. متدهای keys() و values() کمک می‌کنند که بهتر داده‌های مورد نیاز را فیلتر کنیم.

متدهای دیکشنری در پایتون شامل موارد زیر هستند:

• keys() برای دریافت کلیدها
• values() برای دریافت مقادیر
• items() برای دریافت زوج‌های کلید-مقدار
• get() برای دریافت مقدار یک کلید خاص
• update() برای اضافه یا تغییر مقدارها
• pop() برای حذف از دیکشنری در پایتون

ذخیره دیکشنری در فایل در پایتون با pickle چگونه انجام می‎شود؟

ماژول pickle حتی از دیکشنری تو در تو در پایتون نیز پشتیبانی می‌کند و برای ذخیره ساختارهای پیچیده بسیار مناسب است. ذخیره دیکشنری در فایل در پایتون با pickle ویژگی‌های متعددی دارد که شامل:

• مناسب برای سریالایز کردن اشیاء پایتون
• پشتیبانی از ساختارهای پیچیده داده

البته یک عیبی که دارد، غیرقابل خواندن بودن‌اش برای انسان است. (فایل‌های باینری)

ذخیره دیکشنری در فایل با pickle

برای ذخیره دیکشنری در فایل در پایتون با pickle می‌توانید از دستور زیر استفاده کنید:

import pickle

person = {“name”: “Ali”, “age”: 25, “city”: “Tehran”}

with open(“person.pkl”, “wb”) as file:

pickle.dump(person, file)

خواندن دیکشنری از فایل با pickle نیز به روش زیر انجام می‌شود:

import pickle

with open(“person.pkl”, “rb”) as file:

loaded_person = pickle.load(file)

print(loaded_person)

نکته: فایل‌های pickle را نمی‌توان مستقیماً خواند، چون اطلاعات را به‌صورت باینری ذخیره می‌کنند.

ذخیره دیکشنری در فایل با json چگونه انجام می‌شود؟

json گزینه‌ای بسیار مناسب برای ذخیره مثال دیکشنری در پایتون و حتی دیکشنری تو در تو در پایتون در پروژه‌های تحت وب است. از ویژگی‌های ذخیره دیکشنری در فایل در پایتون به صورت json باید: قابل استفاده بودن در تبادل داده‌ها (APIها و وب‌سرویس‌ها) و مناسب بودن برای ذخیره داده‌های ساختاریافته را نام برد.

ذخیره دیکشنری در فایل json به وسیله دستورات زیر انجام می‌شود:

import json

person = {“name”: “Ali”, “age”: 25, “city”: “Tehran”}

with open(“person.json”, “w”) as file:

json.dump(person, file)

خواندن دیکشنری از فایل json نیز به شرح زیر صورت می‌گیرد:

import json

with open(“person.json”, “r”) as file:

loaded_person = json.load(file)

print(loaded_person)

نکته: json فقط از نوع‌های داده‌ای ساده پشتیبانی می‌کند و برای ذخیره اشیای پیچیده‌تر باید از json.dumps() و json.loads() استفاده کرد.

ذخیره دیکشنری در فایل CSV چگونه انجام می‌شود؟

توسعه‌دهندگان از روش ذخیره دیکشنری در فایل CSV به دلایل مختلفی استفاده می‌کنند. مناسب بودن برای داده‌های جدولی یکی از این دلایل است و همچنین چون قابلیت خواندن و پردازش در اکسل را دارد، در میان توسعه‌دهندگان زیاد استفاده می‌شود.

محدودیتی که ذخیره دیکشنری در فایل CSV دارد این است که به صورت محدود از داده‌های تو در تو پشتیبانی می‌کند.

دقت کنید که اگر دیکشنری شامل لیست یا دیکشنری‌های تو در تو باشد، باید مقدارها را به فرمت قابل ذخیره تبدیل کنیم.

برای ذخیره دیکشنری در فایل CSV می‌‌توانید کدی شبیه به کد زیر اجرایی کنید:

import csv

person = {“name”: “Ali”, “age”: 25, “city”: “Tehran”}

with open(“person.csv”, “w”, newline=””) as file:

writer = csv.DictWriter(file, fieldnames=person.keys())

writer.writeheader()

writer.writerow(person)

برای خواندن دیکشنری از فایل CSV نیز باید دستور زیر را وارد کنید:

import csv

with open(“person.csv”, “r”) as file:

reader = csv.DictReader(file)

for row in reader:

print(row)

ذخیره دیکشنری به صورت متن ساده

در این قسمت، روش‌های ذخیره دیکشنری در فایل در پایتون به صورت متن ساده را بررسی می‌کنیم.

۱. استفاده از json.dumps()

import json

person = {“name”: “Ali”, “age”: 25, “city”: “Tehran”}

with open(“person.txt”, “w”) as file:

file.write(json.dumps(person))

۲. استفاده از حلقه دستی

person = {“name”: “Ali”, “age”: 25, “city”: “Tehran”}

with open(“person.txt”, “w”) as file:

for key, value in person.items():

file.write(f”{key}: {value}\n”)

۳. استفاده از str()

person = {“name”: “Ali”, “age”: 25, “city”: “Tehran”}

with open(“person.txt”, “w”) as file:

file.write(str(person))

مقایسه روش‌های ذخیره دیکشنری در پایتون

همانطور که مطالعه کردید، ذخیره دیکشنری در فایل در پایتون به روش‌های مختلف انجام می‌شود که در این قسمت آن‌ها را به طور کلی با هم مقایسه کرده‌ایم.

روش ذخیره‌سازی	فرمت خروجی	خوانایی برای انسان	پشتیبانی از ساختارهای پیچیده	امنیت
pickle	باینری	❌	✅	❌
json	متن	✅	❌ (فقط نوع‌های ساده)	✅
csv	متن	✅	❌ (فقط داده‌های جدولی)	✅
متن ساده	متن	✅/❌	❌	✅

از کاربردهای دیکشنری در پایتون می‌توانیم به ذخیره داده‌های ساختاریافته، نگهداری تنظیمات برنامه، شمارش عناصر با استفاده از collections.Counter، پردازش داده‌های JSON، پیاده‌سازی انواع مثال دیکشنری در پایتون و ایجاد نگاشت‌های کلید-مقدار در الگوریتم‌های مختلف اشاره کنیم.

نتیجه‌گیری

در این آموزش، روش‌های مختلف ذخیره دیکشنری در فایل در پایتون را بررسی کردیم. انتخاب روش مناسب به نیاز شما بستگی دارد. pickle برای کسانی است که امنیت و سرعت می‌خواهند. اگر خوانایی داده و سازگاری با سایر سیستم‌ها مهم است، json پیشنهاد می‌شود و همچنین برای داده‌های جدولی، csv و برای ذخیره ساده، متن معمولی را امتحان کنید.

درک درست از این مفاهیم، زمانی کامل می‌شود که بدانیم دیکشنری در پایتون چیست؟، چگونه ساخت دیکشنری در پایتون انجام می‌شود و چطور با متد های دیکشنری در پایتون داده‌ها را مدیریت، به‌روزرسانی یا حذف کنیم.

آکادمی چابک دوره‌های مدرن و ساختاریافته‌ای در آموزش پایتون و روش‌های ذخیره‌سازی دیکشنری ارائه می‌کند که برای هر برنامه‌نویسی مناسب می‌باشد. برای کسب اطلاعات با کارشناسان ما تماس بگیرید.

سوالات متداول (FAQ)

منبع:

pynative.com