如何用TypedDict定义固定键为指定类型、其余键为统一类型的字典？

要实现你需要的「指定固定键类型，其余任意新增键均为另一类型」的字典类型，有两种可行方案，适配不同Python版本：

方案1：兼容Python 3.8+（依赖MyPy支持） #

通过TypedDict定义必填固定键，再与Mapping类型做交集，以此约束其余键值的类型：

from typing import TypedDict, Mapping
from typing_extensions import TypeAlias

# 定义必须存在的固定键及其类型
class BaseMovie(TypedDict):
    name: str

# 组合类型：必须包含name:str，其余键必须是str类型、值必须是int类型
Movie: TypeAlias = BaseMovie & Mapping[str, int]

# 合法示例：符合类型约束
movie: Movie = {'name': 'Blade Runner', 'year': 1982, 'nr_of_pancakes_in_movie': 42}

# 非法示例：nr_of_pancakes_in_movie的值不是int，会被MyPy报错
movie: Movie = {'name': 'Blade Runner', 'year': 1982, 'nr_of_pancakes_in_movie': "seven"}

方案2：Python 3.11+ 或使用typing_extensions #

利用TypedDict的__extra_items__特性，可以直接在TypedDict类中声明其余任意键的类型：

from typing_extensions import TypedDict

class Movie(TypedDict):
    name: str
    # 声明任意额外键为str类型，对应值为int类型
    __extra_items__: str, int

# 合法示例
movie: Movie = {'name': 'Blade Runner', 'year': 1982, 'nr_of_pancakes_in_movie': 42}

# 非法示例：值类型不符合约束
movie: Movie = {'name': 'Blade Runner', 'year': 1982, 'nr_of_pancakes_in_movie': "seven"}

针对你的图集合场景的示例 #

结合你提到的NetworkX图类型需求，以下是适配的代码：

兼容版本方案 #

from typing import TypedDict, Mapping
import networkx as nx
from typing_extensions import TypeAlias

class BaseGraphSet(TypedDict):
    input: nx.Graph

# 组合类型：必须包含input:Graph，其余键对应值必须是DiGraph
GraphCollection: TypeAlias = BaseGraphSet & Mapping[str, nx.DiGraph]

# 合法示例
graphs: GraphCollection = {
    'input': nx.Graph(),
    'processed_graph_1': nx.DiGraph(),
    'processed_graph_2': nx.DiGraph()
}

# 非法示例：processed_graph_2的类型不符合要求，会被MyPy检测报错
graphs: GraphCollection = {
    'input': nx.Graph(),
    'processed_graph_1': nx.DiGraph(),
    'processed_graph_2': nx.Graph()
}

Python 3.11+ 方案 #

from typing_extensions import TypedDict
import networkx as nx

class GraphCollection(TypedDict):
    input: nx.Graph
    __extra_items__: str, nx.DiGraph

# 合法示例
graphs: GraphCollection = {
    'input': nx.Graph(),
    'processed_graph_1': nx.DiGraph(),
    'processed_graph_2': nx.DiGraph()
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者a.t.