Copy Dictionary trong Python

Dictionary là một trong những kiểu dữ liệu tích hợp sẵn trong Python, được sử dụng để lưu trữ dữ liệu dưới dạng các cặp key-value. Mỗi key trong dictionary là duy nhất và được sử dụng để truy cập giá trị tương ứng. Dictionary rất hữu ích khi bạn cần lưu trữ và truy xuất dữ liệu một cách nhanh chóng và hiệu quả. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết về cách copy dictionary trong Python, bao gồm các phương pháp khác nhau như shallow copy và deep copy, cùng với các ví dụ minh họa.

Khái niệm Shallow Copy và Deep Copy

Trước khi đi vào chi tiết các phương pháp copy dictionary, chúng ta cần hiểu rõ hai khái niệm quan trọng: shallow copy và deep copy.

Shallow Copy

Shallow copy tạo ra một đối tượng mới nhưng tham chiếu đến cùng các đối tượng con bên trong đối tượng gốc. Điều này có nghĩa là nếu bạn thay đổi một đối tượng con trong bản sao, thay đổi đó sẽ ảnh hưởng đến cả đối tượng gốc.

Deep Copy

Deep copy tạo ra một đối tượng mới và sao chép đệ quy tất cả các đối tượng con bên trong đối tượng gốc. Điều này có nghĩa là các thay đổi trong bản sao sẽ không ảnh hưởng đến đối tượng gốc và ngược lại.

Sử dụng Toán tử Gán (Assignment Operator)

Phương pháp đơn giản nhất để copy một dictionary là sử dụng toán tử gán (=). Tuy nhiên, phương pháp này không thực sự tạo ra một bản sao của dictionary mà chỉ tạo ra một tham chiếu mới đến cùng một đối tượng.

Ví dụ

# Tạo một dictionary
original_dict = {"a": 1, "b": 2, "c": 3}

# Sử dụng toán tử gán để copy dictionary
copied_dict = original_dict

# Thay đổi giá trị trong copied_dict
copied_dict["a"] = 10

# In cả hai dictionary
print("Original Dictionary:", original_dict)
print("Copied Dictionary:", copied_dict)

Kết quả:

Original Dictionary: {'a': 10, 'b': 2, 'c': 3}
Copied Dictionary: {'a': 10, 'b': 2, 'c': 3}

Trong ví dụ trên, thay đổi trong copied_dict cũng ảnh hưởng đến original_dict vì cả hai đều tham chiếu đến cùng một đối tượng.

Sử dụng Phương thức copy()

Phương thức copy() của dictionary tạo ra một shallow copy của dictionary. Điều này có nghĩa là nó tạo ra một đối tượng mới nhưng các đối tượng con bên trong vẫn tham chiếu đến các đối tượng gốc.

Cú pháp

dictionary.copy()

Ví dụ

# Tạo một dictionary
original_dict = {"a": 1, "b": [2, 3, 4]}

# Sử dụng phương thức copy() để tạo một shallow copy
shallow_copy = original_dict.copy()

# Thay đổi giá trị trong shallow_copy
shallow_copy["a"] = 10
shallow_copy["b"].append(5)

# In cả hai dictionary
print("Original Dictionary:", original_dict)
print("Shallow Copy:", shallow_copy)

Kết quả:

Original Dictionary: {'a': 1, 'b': [2, 3, 4, 5]}
Shallow Copy: {'a': 10, 'b': [2, 3, 4, 5]}

Trong ví dụ trên, thay đổi giá trị của key "a" trong shallow_copy không ảnh hưởng đến original_dict, nhưng thay đổi trong danh sách (một đối tượng con) lại ảnh hưởng đến cả hai dictionary.

Sử dụng Phương thức deepcopy()

Phương thức deepcopy() từ module copy tạo ra một deep copy của dictionary. Điều này có nghĩa là nó tạo ra một đối tượng mới và sao chép đệ quy tất cả các đối tượng con bên trong đối tượng gốc.

Cú pháp

import copy
copy.deepcopy(dictionary)

Ví dụ

import copy

# Tạo một dictionary
original_dict = {"a": 1, "b": [2, 3, 4]}

# Sử dụng phương thức deepcopy() để tạo một deep copy
deep_copy = copy.deepcopy(original_dict)

# Thay đổi giá trị trong deep_copy
deep_copy["a"] = 10
deep_copy["b"].append(5)

# In cả hai dictionary
print("Original Dictionary:", original_dict)
print("Deep Copy:", deep_copy)

Kết quả:

Original Dictionary: {'a': 1, 'b': [2, 3, 4]}
Deep Copy: {'a': 10, 'b': [2, 3, 4, 5]}

Trong ví dụ trên, thay đổi trong deep_copy không ảnh hưởng đến original_dict vì deep_copy là một bản sao hoàn toàn độc lập.

Sử dụng Toán tử | và |=

Toán tử | và |= được giới thiệu trong Python 3.9 để hợp nhất hai dictionary. Toán tử | tạo ra một dictionary mới chứa các phần tử từ cả hai dictionary, trong khi toán tử |= cập nhật dictionary hiện tại với các phần tử từ dictionary khác.

Cú pháp

new_dict = dict1 | dict2
dict1 |= dict2

Ví dụ

# Tạo hai dictionary
dict1 = {"a": 1, "b": 2}
dict2 = {"b": 3, "c": 4}

# Sử dụng toán tử | để tạo dictionary mới
new_dict = dict1 | dict2
print("New Dictionary:", new_dict)

# Sử dụng toán tử |= để cập nhật dictionary hiện tại
dict1 |= dict2
print("Updated Dictionary:", dict1)

Kết quả:

New Dictionary: {'a': 1, 'b': 3, 'c': 4}
Updated Dictionary: {'a': 1, 'b': 3, 'c': 4}

Trong ví dụ trên, toán tử | được sử dụng để tạo ra một dictionary mới new_dict, trong khi toán tử |= được sử dụng để cập nhật dictionary dict1 hiện tại.

Sử dụng Dictionary Comprehension

Dictionary comprehension là một cách ngắn gọn và hiệu quả để tạo và cập nhật dictionary. Bạn có thể sử dụng dictionary comprehension để tạo các bản sao của dictionary.

Cú pháp

{key: value for key, value in dictionary.items()}

Ví dụ

# Tạo một dictionary
original_dict = {"a": 1, "b": 2, "c": 3}

# Sử dụng dictionary comprehension để tạo một bản sao
copied_dict = {k: v for k, v in original_dict.items()}

# Thay đổi giá trị trong copied_dict
copied_dict["a"] = 10

# In cả hai dictionary
print("Original Dictionary:", original_dict)
print("Copied Dictionary:", copied_dict)

Kết quả:

Original Dictionary: {'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
Copied Dictionary: {'a': 10, 'b': 2, 'c': 3}

Trong ví dụ trên, dictionary comprehension được sử dụng để tạo một bản sao của original_dict.

Sử dụng dict() Constructor

Bạn có thể sử dụng constructor dict() để tạo một bản sao của dictionary. Phương pháp này tương đương với việc sử dụng phương thức copy() và tạo ra một shallow copy.

Cú pháp

dict(dictionary)

Ví dụ

# Tạo một dictionary
original_dict = {"a": 1, "b": [2, 3, 4]}

# Sử dụng constructor dict() để tạo một bản sao
copied_dict = dict(original_dict)

# Thay đổi giá trị trong copied_dict
copied_dict["a"] = 10
copied_dict["b"].append(5)

# In cả hai dictionary
print("Original Dictionary:", original_dict)
print("Copied Dictionary:", copied_dict)

Kết quả:

Original Dictionary: {'a': 1, 'b': [2, 3, 4, 5]}
Copied Dictionary: {'a': 10, 'b': [2, 3, 4, 5]}

Trong ví dụ trên, constructor dict() được sử dụng để tạo một bản sao của original_dict.

So sánh các Phương pháp Copy Dictionary

Shallow Copy

• Phương thức copy(): Tạo một bản sao nông của dictionary.
• Toán tử | và |=: Hợp nhất hai dictionary, tạo ra một bản sao nông.
• Dictionary Comprehension: Tạo một bản sao nông của dictionary.
• Constructor dict(): Tạo một bản sao nông của dictionary.

Deep Copy

• Phương thức deepcopy(): Tạo một bản sao sâu của dictionary, bao gồm tất cả các đối tượng con.

Kết luận

Trong Python, có nhiều cách để copy một dictionary, mỗi cách có ưu điểm và nhược điểm riêng. Phương pháp sử dụng toán tử gán (=) chỉ tạo ra một tham chiếu mới đến cùng một đối tượng, trong khi các phương pháp như copy(), deepcopy(), toán tử |, dictionary comprehension, và constructor dict() tạo ra các bản sao thực sự của dictionary. Hiểu rõ sự khác biệt giữa shallow copy và deep copy là rất quan trọng để tránh các lỗi không mong muốn khi làm việc với các cấu trúc dữ liệu phức tạp.

Hy vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về cách copy dictionary trong Python và cách sử dụng các phương pháp khác nhau để đạt được mục tiêu của bạn.