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从结构化文本文件高效解析数据至嵌套字典的Python教程

霞舞

霞舞

发布时间:2025-09-27 12:45:01

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来源于php中文网

原创

从结构化文本文件高效解析数据至嵌套字典的Python教程

本教程旨在指导读者如何利用Python从具有特定结构化模式的文本文件中提取信息,并将其组织成一个易于访问和操作的嵌套字典。在处理大量日志、配置或描述性文本数据时,将非结构化或半结构化数据转换为结构化格式是常见的需求。

挑战概述

假设我们有一个包含机器故障及其解决方案的文本文件,其格式大致如下:

Balancim de corte hidráulico (a) ponte
Defect 01 – Máquina não liga
Botão de emergência acionado
Problema no pedal
Defeito 02 – O martelo não vai para os lados
Botão de emergência acionado
...

我们的目标是将这些信息转换成一个Python字典,其结构应为:

machine_dict = {
    'Balancim de corte hidráulico (a) ponte': {
        'Defect 01 – Máquina não liga': ['Botão de emergência acionado', 'Problema no pedal'],
        'Defeito 02 – O martelo não vai para os lados': ['Botão de emergência acionado']
    }
    # ... 其他机器
}

原始文件格式的挑战在于,一个机器标题后面可能跟着多个缺陷及其解决方案,且缺陷和解决方案的行数不固定。这使得程序难以准确判断哪些解决方案属于哪个缺陷,以及何时一个新的机器标题开始。

核心策略:优化输入文件格式

解决上述挑战的关键在于优化输入文件的结构。与其让一个机器标题统领所有缺陷,不如将每个“机器-缺陷-解决方案”组合视为一个独立的逻辑块。每个块都以机器标题开头,后跟一个缺陷描述,然后是该缺陷的所有解决方案。块与块之间使用空行进行分隔。

优化后的文件格式示例:

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稿定AI绘图
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下载
Balancim de corte hidraulico (a) ponte
Defeito 01 - Maquina nao liga
Botao de emergencia acionado
Problema no pedal

Balancim de corte hidraulico (a) ponte
Defeito 02 - O martelo nao vai para os lados
Botao de emergencia acionado

Balancim de Corte hidraulico Braco (Tecnomaq)
Defeito 01 - O martelo sobe e desce lento
Filtro de óleo entupido

Balancim de Corte hidraulico Braco (Tecnomaq)
Defeito 02 - O martelo sobe todo e aumenta o ruido do balancim
Operador regulou muito alto o martelo

这种格式极大地简化了数据的解析过程,因为每个 \n\n 分隔的块都包含了一个完整的“机器-缺陷-解决方案”单元。

Python实现步骤

以下是实现上述解析过程的Python代码及详细解释。

1. 准备输入文件

首先,确保你的文本文件(例如 manual.txt)已经按照优化后的格式组织。

2. 编写Python解析代码

import os
import json

# 假设文件名为 manual.txt 且位于脚本同级目录
file_path = 'manual.txt'

# 模拟创建文件,如果文件不存在的话
# 在实际应用中,你需要确保 manual.txt 文件已存在并包含正确的数据
if not os.path.exists(file_path):
    print(f"创建模拟文件: {file_path}")
    sample_content = """Balancim de corte hidraulico (a) ponte
Defeito 01 - Maquina nao liga
Botao de emergencia acionado
Problema no pedal

Balancim de corte hidraulico (a) ponte
Defeito 02 - O martelo nao vai para os lados
Botao de emergencia acionado

Balancim de Corte hidraulico Braco (Tecnomaq)
Defeito 01 - O martelo sobe e desce lento
Filtro de óleo entupido

Balancim de Corte hidraulico Braco (Tecnomaq)
Defeito 02 - O martelo sobe todo e aumenta o ruido do balancim
Operador regulou muito alto o martelo
"""
    with open(file_path, 'w', encoding='utf-8') as f:
        f.write(sample_content)
    print("模拟文件创建成功。")

# 打开并读取文件内容
try:
    with open(file_path, 'r', encoding='utf-8') as manual_file:
        manual_tpm_content = manual_file.read()

    # 初始化存储解析结果的字典
    maqs_problem_solution = {}

    # 按双空行 '\n\n' 分割内容,得到各个逻辑数据块
    # filter(None, ...) 用于去除可能因文件开头/结尾空行或连续多空行导致产生的空字符串块
    data_blocks = [block.strip() for block in manual_tpm_content.split('\n\n') if block.strip()]

    # 遍历每个数据块进行解析
    for block in data_blocks:
        # 按单空行 '\n' 分割块,得到行列表
        lines = [line.strip() for line in block.split('\n') if line.strip()]

        if len(lines) >= 2:
            machine_name = lines[0]  # 第一行是机器名称
            defect_description = lines[1] # 第二行是缺陷描述
            solutions = lines[2:]    # 剩余行是解决方案列表

            # 如果机器名称尚未在字典中,则创建其对应的子字典
            if machine_name not in maqs_problem_solution:
                maqs_problem_solution[machine_name] = {}

            # 将缺陷和解决方案添加到对应的机器条目下
            maqs_problem_solution[machine_name][defect_description] = solutions
        else:
            print(f"警告:跳过格式不正确的块: {block}")

    # 打印最终的字典结果
    print(json.dumps(maqs_problem_solution, indent=4, ensure_ascii=False))

except FileNotFoundError:
    print(f"错误:文件 '{file_path}' 未找到。请确保文件存在。")
except Exception as e:
    print(f"发生错误:{e}")

代码解析

  1. 文件读取:
    • with open(file_path, 'r', encoding='utf-8') as manual_file::以只读模式 ('r') 打开文件,并指定 utf-8 编码以正确处理特殊字符。with 语句确保文件在使用完毕后自动关闭。
    • manual_tpm_content = manual_file.read():一次性读取

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