Python字典以元组为键时，能否仅匹配元组单个元素查询对应值？

前提说明 #

你给出的示例字典如下（注意不要使用dict作为变量名，会覆盖Python内置字典类，示例中替换为dict_var）：

# 示例中a、b为你代码中已提前定义的变量
dict_var = {(a,2019): 6, (a,2020): 7 , (a,2021):8, (a,2022):9, (b,2020):8, (b,2021):10}

需求为查询所有键的第一个元素等于a的对应值，输出结果为[6,7,8,9]。

实现方法 #

方法1：列表推导式直接遍历（适用于单次查询、数据量不大的场景） #

直接遍历字典的所有键值对，匹配元组第一个元素即可，代码最简单：

result = [value for key, value in dict_var.items() if key[0] == a]

该方法时间复杂度为O(n)，n为字典的键值对总数，足够应对绝大多数普通场景。如果需要保证结果按年份升序排列，可增加排序逻辑：

# 按元组键的第二个元素（年份）升序排序后取值
result = [val for key, val in sorted(dict_var.items(), key=lambda x: x[0][1]) if key[0] == a]

方法2：提前构建二级索引（适用于多次查询、数据量较大的场景） #

如果需要频繁按元组的第一个元素查询，可提前构建二级索引，后续查询时间复杂度为O(1)：

# 构建索引，外层键为元组第一个元素，内层为年份到值的映射
index = {}
for (key1, key2), value in dict_var.items():
    index.setdefault(key1, {})[key2] = value

# 后续直接查询即可
result = list(index[a].values())
# 需按年份排序的话可调整为：
# result = [val for year, val in sorted(index[a].items())]

方法3：封装通用查询函数（适用于需要灵活匹配规则的场景） #

如果需要支持更多匹配规则，比如同时匹配元组的两个元素、按规则过滤第二个元素，可封装通用查询函数：

def query_tuple_dict(target_dict, match_key1=None, match_key2=None):
    result = []
    for (k1, k2), val in target_dict.items():
        # 传入匹配规则才校验，不传则匹配所有
        if match_key1 is not None and k1 != match_key1:
            continue
        if match_key2 is not None and k2 != match_key2:
            continue
        result.append(val)
    return result

# 调用示例：仅匹配第一个元素为a
result = query_tuple_dict(dict_var, match_key1=a)
# 其他调用示例：匹配第二个元素为2021的所有值
# result = query_tuple_dict(dict_var, match_key2=2021)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者park luna