class AutoVivification(dict):
    """Implementation of perl's autovivification feature."""
    def __getitem__(self, item):
        try:
            return dict.__getitem__(self, item)
        except KeyError:
            value = self[item] = type(self)()
            return value

测试:

a = AutoVivification()

a[1][2][3] = 4
a[1][3][3] = 5
a[1][2]['test'] = 6

print a

输出:

{1: {2: {'test': 6, 3: 4}, 3: {3: 5}}}

我喜欢把它包装在一个类中，并实现__getitem__和__setitem__，这样它们就实现了一个简单的查询语言:

>>> d['new jersey/mercer county/plumbers'] = 3
>>> d['new jersey/mercer county/programmers'] = 81
>>> d['new jersey/mercer county/programmers']
81
>>> d['new jersey/mercer country']
<view which implicitly adds 'new jersey/mercer county' to queries/mutations>

如果你想要更花哨，你也可以实现如下内容:

>>> d['*/*/programmers']
<view which would contain 'programmers' entries>

但大多数情况下，我认为这样的事情执行起来真的很有趣:D

如果嵌套层的数量很少，我使用collections.defaultdict:

from collections import defaultdict

def nested_dict_factory(): 
  return defaultdict(int)
def nested_dict_factory2(): 
  return defaultdict(nested_dict_factory)
db = defaultdict(nested_dict_factory2)

db['new jersey']['mercer county']['plumbers'] = 3
db['new jersey']['mercer county']['programmers'] = 81

像这样使用defaultdict可以避免大量混乱的setdefault()、get()等。

这是一个返回任意深度的嵌套字典的函数:

from collections import defaultdict
def make_dict():
    return defaultdict(make_dict)

像这样使用它:

d=defaultdict(make_dict)
d["food"]["meat"]="beef"
d["food"]["veggie"]="corn"
d["food"]["sweets"]="ice cream"
d["animal"]["pet"]["dog"]="collie"
d["animal"]["pet"]["cat"]="tabby"
d["animal"]["farm animal"]="chicken"

迭代所有内容，如下所示:

def iter_all(d,depth=1):
    for k,v in d.iteritems():
        print "-"*depth,k
        if type(v) is defaultdict:
            iter_all(v,depth+1)
        else:
            print "-"*(depth+1),v

iter_all(d)

打印出来:

- food
-- sweets
--- ice cream
-- meat
--- beef
-- veggie
--- corn
- animal
-- pet
--- dog
---- labrador
--- cat
---- tabby
-- farm animal
--- chicken

你可能最终想要这样做，使新的项目不能添加到字典。递归地将所有这些defaultdict转换为普通dict很容易。

def dictify(d):
    for k,v in d.iteritems():
        if isinstance(v,defaultdict):
            d[k] = dictify(v)
    return dict(d)

在Python中实现嵌套字典的最佳方法是什么?

这是个坏主意，别这么做。相反，使用普通的字典和字典。因此，当正常使用下缺少键时，您将获得预期的KeyError。如果你坚持这种行为，下面是搬起石头砸自己的脚的方法:

在dict子类上实现__missing__来设置并返回一个新实例。

这种方法自Python 2.5以来就已经可用(并有文档)，并且(对我来说特别有价值)它像普通的dict一样漂亮地打印，而不是像autovivified defaultdict那样难看地打印:

class Vividict(dict):
    def __missing__(self, key):
        value = self[key] = type(self)() # retain local pointer to value
        return value                     # faster to return than dict lookup

(注意self[key]在赋值的左边，所以这里没有递归。)

假设你有一些数据:

data = {('new jersey', 'mercer county', 'plumbers'): 3,
        ('new jersey', 'mercer county', 'programmers'): 81,
        ('new jersey', 'middlesex county', 'programmers'): 81,
        ('new jersey', 'middlesex county', 'salesmen'): 62,
        ('new york', 'queens county', 'plumbers'): 9,
        ('new york', 'queens county', 'salesmen'): 36}

下面是我们的用法代码:

vividict = Vividict()
for (state, county, occupation), number in data.items():
    vividict[state][county][occupation] = number

现在:

>>> import pprint
>>> pprint.pprint(vividict, width=40)
{'new jersey': {'mercer county': {'plumbers': 3,
                                  'programmers': 81},
                'middlesex county': {'programmers': 81,
                                     'salesmen': 62}},
 'new york': {'queens county': {'plumbers': 9,
                                'salesmen': 36}}}

批评

对这种类型的容器的批评是，如果用户拼写错了一个键，我们的代码可能会无声地失败:

>>> vividict['new york']['queens counyt']
{}

另外，现在我们的数据中有一个拼错的county:

>>> pprint.pprint(vividict, width=40)
{'new jersey': {'mercer county': {'plumbers': 3,
                                  'programmers': 81},
                'middlesex county': {'programmers': 81,
                                     'salesmen': 62}},
 'new york': {'queens county': {'plumbers': 9,
                                'salesmen': 36},
              'queens counyt': {}}}

解释:

我们只是提供了类的另一个嵌套实例，每当一个键被访问但缺失时。(返回赋值是有用的，因为它避免了我们额外调用dict上的getter，不幸的是，我们不能在它被设置时返回它。)

注意，这些和被点赞最多的答案是相同的语义，但是只有一半的代码行——nosklo的实现:

类AutoVivification (dict类型): "" perl的自动激活功能的实现。"＂＂ Def __getitem__(self, item): 试一试: 返回dict类型。__getitem__(自我,项) 除了KeyError: Value = self[item] = type(self)() 返回值

使用说明

下面是一个示例，说明如何轻松地使用这个字典创建一个嵌套的字典结构。这可以快速创建您想要深入的层次树结构。

import pprint

class Vividict(dict):
    def __missing__(self, key):
        value = self[key] = type(self)()
        return value

d = Vividict()

d['foo']['bar']
d['foo']['baz']
d['fizz']['buzz']
d['primary']['secondary']['tertiary']['quaternary']
pprint.pprint(d)

输出:

{'fizz': {'buzz': {}},
 'foo': {'bar': {}, 'baz': {}},
 'primary': {'secondary': {'tertiary': {'quaternary': {}}}}}

正如最后一行所示，它打印得非常漂亮，便于人工检查。但如果你想要可视化地检查你的数据，实现__missing__来设置它的类的一个新实例为键并返回它是一个更好的解决方案。

作为对比，其他选择:

dict.setdefault

尽管提问者认为这个不干净，但我觉得它比我自己的livelict更可取。

d = {} # or dict()
for (state, county, occupation), number in data.items():
    d.setdefault(state, {}).setdefault(county, {})[occupation] = number

现在:

>>> pprint.pprint(d, width=40)
{'new jersey': {'mercer county': {'plumbers': 3,
                                  'programmers': 81},
                'middlesex county': {'programmers': 81,
                                     'salesmen': 62}},
 'new york': {'queens county': {'plumbers': 9,
                                'salesmen': 36}}}

一个拼写错误会引起混乱，也不会让我们的数据充满错误信息:

>>> d['new york']['queens counyt']
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'queens counyt'

此外，我认为setdefault在循环中使用时工作得很好，你不知道你将得到什么键，但重复使用变得相当繁重，我不认为任何人会想要保持以下:

d = dict()

d.setdefault('foo', {}).setdefault('bar', {})
d.setdefault('foo', {}).setdefault('baz', {})
d.setdefault('fizz', {}).setdefault('buzz', {})
d.setdefault('primary', {}).setdefault('secondary', {}).setdefault('tertiary', {}).setdefault('quaternary', {})

另一个批评是，无论是否使用setdefault，它都需要一个新实例。然而，Python(或者至少是CPython)在处理未使用和未引用的新实例方面相当聪明，例如，它重用内存中的位置:

>>> id({}), id({}), id({})
(523575344, 523575344, 523575344)

一个自动激活的defaultdict

这是一个整洁的实现，在你没有检查数据的脚本中使用与实现__missing__一样有用:

from collections import defaultdict

def vivdict():
    return defaultdict(vivdict)

但是如果你需要检查你的数据，一个自动激活的defaultdict以同样的方式填充数据的结果看起来像这样:

>>> d = vivdict(); d['foo']['bar']; d['foo']['baz']; d['fizz']['buzz']; d['primary']['secondary']['tertiary']['quaternary']; import pprint; 
>>> pprint.pprint(d)
defaultdict(<function vivdict at 0x17B01870>, {'foo': defaultdict(<function vivdict 
at 0x17B01870>, {'baz': defaultdict(<function vivdict at 0x17B01870>, {}), 'bar': 
defaultdict(<function vivdict at 0x17B01870>, {})}), 'primary': defaultdict(<function 
vivdict at 0x17B01870>, {'secondary': defaultdict(<function vivdict at 0x17B01870>, 
{'tertiary': defaultdict(<function vivdict at 0x17B01870>, {'quaternary': defaultdict(
<function vivdict at 0x17B01870>, {})})})}), 'fizz': defaultdict(<function vivdict at 
0x17B01870>, {'buzz': defaultdict(<function vivdict at 0x17B01870>, {})})})

这个输出非常不美观，结果也非常难以阅读。通常给出的解决方案是递归地转换回字典以供人工检查。这个非平凡的解留给读者作为练习。

性能

最后，让我们看看性能。减去实例化的代价。

>>> import timeit
>>> min(timeit.repeat(lambda: {}.setdefault('foo', {}))) - min(timeit.repeat(lambda: {}))
0.13612580299377441
>>> min(timeit.repeat(lambda: vivdict()['foo'])) - min(timeit.repeat(lambda: vivdict()))
0.2936999797821045
>>> min(timeit.repeat(lambda: Vividict()['foo'])) - min(timeit.repeat(lambda: Vividict()))
0.5354437828063965
>>> min(timeit.repeat(lambda: AutoVivification()['foo'])) - min(timeit.repeat(lambda: AutoVivification()))
2.138362169265747

基于性能，dict。Setdefault的效果最好。在关心执行速度的情况下，我强烈推荐它用于生产代码。

如果你需要它来进行交互使用(也许在IPython笔记本中)，那么性能并不重要——在这种情况下，为了输出的可读性，我会选择vivid。与AutoVivification对象(它使用__getitem__而不是__missing__，后者是为此目的而创建的)相比，它要优越得多。

结论

在子类dict上实现__missing__来设置并返回一个新实例比其他方法稍微困难一些，但具有的优点

简单的实例化 简单的数据填充 轻松查看数据

因为它比修改__getitem__更简单，性能更好，所以应该优先使用该方法。

然而，它也有缺点:

错误的查找将会无声地失败。 错误的查找将保留在字典中。

因此，与其他解决方案相比，我个人更喜欢使用setdefault，并且在需要这种行为的每种情况下都使用它。

正如其他人所建议的，关系数据库可能对您更有用。您可以使用内存中的sqlite3数据库作为数据结构来创建表，然后查询它们。

import sqlite3

c = sqlite3.Connection(':memory:')
c.execute('CREATE TABLE jobs (state, county, title, count)')

c.executemany('insert into jobs values (?, ?, ?, ?)', [
    ('New Jersey', 'Mercer County',    'Programmers', 81),
    ('New Jersey', 'Mercer County',    'Plumbers',     3),
    ('New Jersey', 'Middlesex County', 'Programmers', 81),
    ('New Jersey', 'Middlesex County', 'Salesmen',    62),
    ('New York',   'Queens County',    'Salesmen',    36),
    ('New York',   'Queens County',    'Plumbers',     9),
])

# some example queries
print list(c.execute('SELECT * FROM jobs WHERE county = "Queens County"'))
print list(c.execute('SELECT SUM(count) FROM jobs WHERE title = "Programmers"'))

这只是一个简单的例子。您可以为州、县和职称定义单独的表。