如何用Python查找嵌套JSON中指定Key的完整路径？

问题需求 #

需要在嵌套JSON结构中，找出指定Key对应的所有完整路径及对应值。现有递归代码仅能提取值，无法记录路径，需修改实现路径追踪功能。

输入JSON #

{
  "id": ["0001"],
  "type": "donut",
  "name": "Cake",
  "ppu": 0.55,
  "batters": {
    "batter": {
      "id": ["1001"],
      "type": "Regular"
    }
  },
  "topping": [
    {
      "id": ["5001"],
      "type": "None"
    },
    {
      "id": ["5002"],
      "type": "Glazed"
    }
  ]
}

期望输出 #

[
    {"id":["0001"]},
    {"batters.batter.id":["1001"]},
    {"topping[0].id":["5001"]},
    {"topping[1].id":["5002"]}
]

注：原期望输出最后一项路径存在笔误，已修正为topping[1].id

现有代码（无法追踪路径） #

def json_extract(obj, key):
    """Recursively fetch values from nested JSON."""
    arr = []

    def extract(obj, arr, key):
        """Recursively search for values of key in JSON tree."""
        if isinstance(obj, dict):
            for k, v in obj.items():
                if isinstance(v, (dict)):
                    extract(v, arr, key)
                elif k == key:
                    arr.append(v)
        elif isinstance(obj, list):
            for item in obj:
                extract(item, arr, key)
        return arr

    values = extract(obj, arr, key)
    return values

解决方案代码 #

修改递归逻辑，新增current_path参数追踪当前节点路径，遇到字典时拼接键名、遇到列表时拼接索引，找到目标Key时将完整路径与对应值组成字典存入结果：

def json_extract_with_path(obj, target_key):
    result = []

    def extract_recursive(current_obj, current_path):
        if isinstance(current_obj, dict):
            for key, value in current_obj.items():
                # 拼接字典节点的路径，根节点直接用键名，非根节点加.分隔
                new_path = f"{current_path}.{key}" if current_path else key
                if key == target_key:
                    result.append({new_path: value})
                # 递归处理子节点
                extract_recursive(value, new_path)
        elif isinstance(current_obj, list):
            for index, item in enumerate(current_obj):
                # 拼接列表节点的路径，用[index]标注索引
                new_path = f"{current_path}[{index}]" if current_path else f"[{index}]"
                # 递归处理列表内的元素
                extract_recursive(item, new_path)

    extract_recursive(obj, "")
    return result

代码说明 #

1. 路径累积：通过current_path参数在递归过程中实时记录当前节点的完整路径，初始值为空字符串。
2. 字典节点处理：遍历字典键值对时，将当前键拼接到路径后，若当前键为目标Key，直接将路径-值字典加入结果列表。
3. 列表节点处理：遍历列表元素时，将元素索引以[index]格式拼接到路径后，继续递归处理列表内的嵌套结构。
4. 调用示例：

   # 代入输入JSON调用函数
   sample_json = {
       "id": ["0001"],
       "type": "donut",
       "name": "Cake",
       "ppu": 0.55,
       "batters": {"batter": {"id": ["1001"], "type": "Regular"}},
       "topping": [{"id": ["5001"], "type": "None"}, {"id": ["5002"], "type": "Glazed"}]
   }
   print(json_extract_with_path(sample_json, "id"))
   

   运行后即可得到符合期望的输出结果。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者NAGA RAJ S