本文详细介绍了如何在Python中高效且Pythonic地合并多个字典，当这些字典拥有相同键且其值均为列表时，将这些列表进行拼接。核心方法是利用`collections.defaultdict(list)`，它能够自动处理键不存在的情况，并结合`list.extend()`方法，实现简洁而强大的列表值合并功能，避免了手动循环和条件判断的复杂性。
在Python编程中，我们经常需要处理字典数据。一个常见的场景是，当存在多个字典，它们可能拥有相同的键，而这些键对应的值是列表类型。此时，我们的目标是将所有字典中相同键的列表值合并成一个单一的列表。例如，给定{"a": ["1"], "b": ["3"]}和{"a": ["2"], "b": ["3"]}，期望的输出是{'a': ["1", "2"], 'b': ["3", "3"]}。
直接使用字典合并操作，如merged_dic = {**dict_1, **dict_2}，并不能满足这种需求。这种方式会简单地以后面的字典值覆盖前面字典的同键值，导致列表合并失败。为了实现列表值的累加合并，我们需要一种更为精细的方法。
使用 collections.defaultdict 进行高效合并
Python标准库中的collections模块提供了一个名为defaultdict的类，它是dict的一个子类，在访问不存在的键时，会自动创建一个默认值。这对于我们合并列表值的场景来说，是一个非常优雅且Pythonic的解决方案。
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当我们将defaultdict初始化为defaultdict(list)时，任何时候尝试访问一个不存在的键，defaultdict都会自动为该键创建一个空的列表作为其值。这极大地简化了代码逻辑，避免了在每次添加元素前手动检查键是否存在并初始化列表的步骤。
实现步骤：
- 从collections模块导入defaultdict。
- 创建一个defaultdict(list)实例，这将是我们的合并结果字典。
- 遍历所有需要合并的字典。
- 对于每个字典，遍历其所有的键值对。
- 使用list.extend()方法将当前字典中键对应的值列表追加到结果字典中相同键的列表里。extend()方法能够高效地将一个可迭代对象的所有元素添加到现有列表的末尾。
示例代码：
from collections import defaultdict
# 示例输入字典
dict_1 = {"a": ["1"], "b": ["3"]}
dict_2 = {"a": ["2"], "b": ["3"]}
dict_3 = {"c": ["4"], "a": ["5"]} # 增加一个字典以展示多字典合并
# 初始化一个 defaultdict，当访问不存在的键时，会自动创建一个空列表
new_dict = defaultdict(list)
# 遍历所有需要合并的字典
for d in [dict_1, dict_2, dict_3]:
# 遍历当前字典的所有键值对
for key, value in d.items():
# 使用 extend 方法将当前 value 列表的元素添加到 new_dict 中对应 key 的列表中
# 如果 key 不存在，defaultdict 会自动创建并初始化一个空列表
new_dict[key].extend(value)
print(new_dict)输出结果：
defaultdict(, {'a': ['1', '2', '5'], 'b': ['3', '3'], 'c': ['4']})
从输出可以看出，defaultdict完美地实现了我们的需求，将所有相同键的列表值进行了合并。
为什么这是Pythonic且高效的？
- 简洁性与可读性： defaultdict消除了显式的if key in dict或dict.setdefault()检查，使代码更加简洁、易于理解。
- 效率： defaultdict在内部优化了键的查找和默认值的创建过程。list.extend()方法在追加元素时也比多次使用list.append()更高效，因为它避免了多次列表扩容操作。
- 通用性： 这种方法可以轻松扩展到合并任意数量的字典，只需将它们添加到迭代的列表中即可。
注意事项
- 默认值类型： defaultdict的参数决定了默认值的类型。在这个例子中，我们传递了list，所以默认值是空列表。如果需要合并其他类型的默认值，可以相应调整。
- 非列表值： 如果字典的值不是列表，或者包含混合类型，此方法需要根据具体需求进行调整。例如，如果值是单个元素，并希望合并成列表，可以将value包装成列表再extend，或者直接append。
- 性能考量： 对于极大规模的字典和列表合并，虽然defaultdict已经非常高效，但如果内存成为瓶颈，可能需要考虑流式处理或使用itertools等更高级的迭代工具。然而，对于大多数常见场景，defaultdict是最佳选择。
总结
当需要在Python中合并多个字典，并且目标是将相同键的列表值进行拼接时，collections.defaultdict(list)结合list.extend()提供了一种极其强大、简洁且高效的解决方案。它不仅提升了代码的可读性，也避免了手动处理键不存在时的繁琐逻辑，是处理此类数据合并任务的首选Pythonic方法。
