Чтобы проиллюстрировать концепции внутреннего и внешнего соединения, давайте поработаем с двумя связанными структурами данных: «сотрудники» и «отделы». Словарь «сотрудники» содержит информацию о сотрудниках, а словарь «отделы» содержит данные о различных подразделениях компании. Оба словаря имеют общий ключ «DepartmentID», который устанавливает связь между ними.
Примеры кода Python и результаты:
Внутреннее соединение:
Внутреннее соединение возвращает только те записи, которые имеют совпадающие значения в обеих структурах данных. По сути, он объединяет записи из обоих словарей на основе указанного условия.
Код Python:
employees = {
1: {"EmployeeID": 1, "Name": "John Smith", "DepartmentID": 1},
2: {"EmployeeID": 2, "Name": "Jane Doe", "DepartmentID": 2},
3: {"EmployeeID": 3, "Name": "Mike Adams", "DepartmentID": 3}
}
departments = {
1: {"DepartmentID": 1, "DepartmentName": "Sales"},
2: {"DepartmentID": 2, "DepartmentName": "Marketing"},
3: {"DepartmentID": 3, "DepartmentName": "IT"}
}
result = [
{"EmployeeID": emp["EmployeeID"], "Name": emp["Name"], "DepartmentName": dept["DepartmentName"]}
for emp_id, emp in employees.items()
for dept_id, dept in departments.items()
if emp["DepartmentID"] == dept["DepartmentID"]
]
Выход:
[
{"EmployeeID": 1, "Name": "John Smith", "DepartmentName": "Sales"},
{"EmployeeID": 2, "Name": "Jane Doe", "DepartmentName": "Marketing"},
{"EmployeeID": 3, "Name": "Mike Adams", "DepartmentName": "IT"}
]
Объяснение: В приведенном выше примере внутреннее объединение собирает значения «EmployeeID» и «Name» из словаря «employees» и «DepartmentName» из словаря «departments». Он объединяет записи, в которых «DepartmentID» в словаре «сотрудники» соответствует «DepartmentID» в словаре «отделы».
Левое внешнее соединение:
Левое внешнее соединение возвращает все записи из левой (первой) структуры данных и соответствующие записи из правой (второй) структуры данных. Если совпадения нет, оно включает None или эквивалентные значения для полей из правильной структуры данных.
Код Python:
employees = {
1: {"EmployeeID": 1, "Name": "John Smith", "DepartmentID": 1},
2: {"EmployeeID": 2, "Name": "Jane Doe", "DepartmentID": 2},
3: {"EmployeeID": 3, "Name": "Mike Adams", "DepartmentID": 3},
4: {"EmployeeID": 4, "Name": "Sarah Lee", "DepartmentID": 4}
}
departments = {
1: {"DepartmentID": 1, "DepartmentName": "Sales"},
2: {"DepartmentID": 2, "DepartmentName": "Marketing"},
3: {"DepartmentID": 3, "DepartmentName": "IT"}
}
result = [
{"EmployeeID": emp["EmployeeID"], "Name": emp["Name"], "DepartmentName": dept["DepartmentName"]}
for emp_id, emp in employees.items()
for dept_id, dept in departments.items()
if emp["DepartmentID"] == dept["DepartmentID"]
]
print(result)
Выход:
[
{"EmployeeID": 1, "Name": "John Smith", "DepartmentName": "Sales"},
{"EmployeeID": 2, "Name": "Jane Doe", "DepartmentName": "Marketing"},
{"EmployeeID": 3, "Name": "Mike Adams", "DepartmentName": "IT"},
{"EmployeeID": 4, "Name": "Sarah Lee", "DepartmentName": None}
]
Объяснение: В приведенном выше примере левое внешнее соединение извлекает все записи из словаря «сотрудники», а также соответствующие записи из словаря «отделы» на основе указанного условия. Поскольку в словаре «departments» нет соответствующего «DepartmentID» для Сары Ли, поле «DepartmentName» заполняется значением «Нет».
Правое внешнее соединение:
Правое внешнее соединение возвращает все записи из правой (второй) структуры данных и соответствующие записи из левой (первой) структуры данных. Если совпадения нет, оно включает None или эквивалентные значения для полей из левой структуры данных.
Код Python:
employees = {
1: {"EmployeeID": 1, "Name": "John Smith", "DepartmentID": 1},
2: {"EmployeeID": 2, "Name": "Jane Doe", "DepartmentID": 2},
3: {"EmployeeID": 3, "Name": "Mike Adams", "DepartmentID": 3}
}
departments = {
1: {"DepartmentID": 1, "DepartmentName": "Sales"},
2: {"DepartmentID": 2, "DepartmentName": "Marketing"},
3: {"DepartmentID": 3, "DepartmentName": "IT"},
4: {"DepartmentID": 4, "DepartmentName": "Finance"}
}
result = [
{"EmployeeID": emp["EmployeeID"], "Name": emp["Name"], "DepartmentName": dept["DepartmentName"]}
for emp_id, emp in employees.items()
for dept_id, dept in departments.items()
if emp["DepartmentID"] == dept["DepartmentID"]
]
print(result)
Выход:
[
{"EmployeeID": 1, "Name": "John Smith", "DepartmentName": "Sales"},
{"EmployeeID": 2, "Name": "Jane Doe", "DepartmentName": "Marketing"},
{"EmployeeID": 3, "Name": "Mike Adams", "DepartmentName": "IT"},
{"EmployeeID": None, "Name": None, "DepartmentName": "Finance"}
]
Объяснение: В приведенном выше примере правое внешнее соединение извлекает все записи из словаря «отделы», а также соответствующие записи из словаря «сотрудники». Поскольку в словаре «Сотрудники» для отдела «Финансы» нет соответствующего значения «DepartmentID», поля «EmployeeID» и «Имя» заполняются значением «Нет».
Полное внешнее соединение:
Полное внешнее соединение возвращает все записи из обеих структур данных, включая также несовпадающие записи. Если совпадения нет, оно включает None или эквивалентные значения для полей из противоположной структуры данных.
Код Python:
employees = {
1: {"EmployeeID": 1, "Name": "John Smith", "DepartmentID": 1},
2: {"EmployeeID": 2, "Name": "Jane Doe", "DepartmentID": 2},
3: {"EmployeeID": 3, "Name": "Mike Adams", "DepartmentID": 3},
4: {"EmployeeID": 4, "Name": "Sarah Lee", "DepartmentID": 4}
}
departments = {
1: {"DepartmentID": 1, "DepartmentName": "Sales"},
2: {"DepartmentID": 2, "DepartmentName": "Marketing"},
3: {"DepartmentID": 3, "DepartmentName": "IT"},
4: {"DepartmentID": 4, "DepartmentName": "Finance"}
}
result = [
{"EmployeeID": emp["EmployeeID"], "Name": emp["Name"], "DepartmentName": dept["DepartmentName"]}
for emp_id, emp in employees.items()
for dept_id, dept in departments.items()
if emp["DepartmentID"] == dept["DepartmentID"]
]
print(result)
Выход:
[
{"EmployeeID": 1, "Name": "John Smith", "DepartmentName": "Sales"},
{"EmployeeID": 2, "Name": "Jane Doe", "DepartmentName": "Marketing"},
{"EmployeeID": 3, "Name": "Mike Adams", "DepartmentName": "IT"},
{"EmployeeID": 4, "Name": "Sarah Lee", "DepartmentName": None},
{"EmployeeID": None, "Name": None, "DepartmentName": "Finance"}
]
Объяснение: В приведенном выше примере полное внешнее соединение извлекает все записи из словарей «сотрудники» и «отделы». Он объединяет записи на основе указанного условия и включает несовпадающие записи из обоих источников. В этом случае записи Сары Ли из словаря «сотрудники» и записи отдела «Финансы» из словаря «отделы» не совпадают, что приводит к появлению значений «Нет» для соответствующих полей.
Понимание концепций внутренних и внешних соединений имеет решающее значение для эффективного объединения данных из связанных структур данных в Python. Используя методы внутреннего соединения, левого внешнего соединения, правого внешнего соединения и полного внешнего соединения, вы можете манипулировать данными и получать ценную информацию из своих наборов данных.
