如何高效移除嵌套字典中值小于同键其他值的键值对？

需求说明 #

移除嵌套字典中，值小于该键在其他子字典中对应值的键值对——仅保留每个全局键（如I1、I2）在所有子字典中的最大值对应的键值对。

示例输入 #

ex_dict = {'C1': {'I1': 1, 'I2': 1.5, 'I3': 2}, 
           'C2': {'I2': 2, 'I3': 3, 'I4': 3.5}, 
           'C3': {'I4': 2, 'I5': 4, 'I6': 3}, 
           'C4': {'I1': 2, 'I3': 3.5, 'I6': 5}, 
           'C5': {'I7': 1, 'I8': 1.5, 'I9': 2}}

期望输出 #

new_ex_dict = {'C1': {}, 'C2': {'I2': 2, 'I4': 3.5}, 'C3': {'I5': 4}, 'C4': {'I1': 2, 'I3': 3.5, 'I6': 5}, 'C5': {'I7': 1, 'I8': 1.5, 'I9': 2}}

高效实现方案 #

核心思路是先预计算所有全局键的最大值，再批量过滤子字典，避免重复遍历，将时间复杂度控制在线性级别。

步骤1：预计算全局键的最大值

遍历所有子字典，记录每个全局键对应的最大数值：

# 构建全局键-最大值映射
global_max = {}
for sub_dict in ex_dict.values():
    for key, val in sub_dict.items():
        # 若键不存在或当前值更大，则更新最大值
        if key not in global_max or val > global_max[key]:
            global_max[key] = val

步骤2：过滤子字典生成结果

遍历原嵌套字典，仅保留子字典中值等于对应全局最大值的键值对：

# 生成目标字典
new_ex_dict = {
    parent_key: {
        key: val for key, val in sub_dict.items()
        if val == global_max[key]
    }
    for parent_key, sub_dict in ex_dict.items()
}

验证结果

执行代码后，打印new_ex_dict即可得到期望输出。

效率说明 #

该方案的时间复杂度为O(M)，其中M是所有嵌套键值对的总数——仅需两次线性遍历：一次统计最大值，一次过滤子字典。相比每次检查键值对都遍历所有子字典的O(M*N)（N为父字典条目数），在数据规模较大时效率提升显著。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Erwin