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如何在 Python 中递归扁平化嵌套的对象列表

花韻仙語

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发布时间:2025-12-31 22:54:09

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来源于php中文网

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如何在 Python 中递归扁平化嵌套的对象列表

本文介绍一种通用、可复用的递归方法,将具有深层嵌套结构(以同名键值对指向子列表)的字典对象列表,扁平化为单一层级的字典列表,并保留关键字段(如 `person`、`city`、`address` 等)。

在实际数据处理中,我们常遇到类似「地理层级嵌套」的 JSON 结构:顶层是国家,其下以国家名为 key 存储州列表;州下又以州名为 key 存储城市列表,依此类推。这种设计虽便于语义组织,但不利于后续分析(如 Pandas 表格化、数据库导入或 API 响应标准化)。此时,需将整个嵌套树「展开」为线性列表,每个元素代表一个独立实体(如一个人、一个地址节点),且携带完整路径信息(如 address 字段已拼接好全路径)。

以下是一个健壮、清晰的递归扁平化函数实现:

def flatten_objects(data):
    """
    递归扁平化嵌套对象列表。
    假设:每个字典中,若某个 value 是 list 且其所有元素均为 dict,
          则该 key 对应一个嵌套层级(如 "united states", "ohio", "clevland");
          其余字段(如 "person", "city", "address", "facebooklink")为当前层级的有效属性。
    返回:扁平后的字典列表,按深度优先顺序排列。
    """
    result = []

    # 支持输入为单个字典或字典列表
    if isinstance(data, dict):
        data = [data]

    for item in data:
        # 提取当前层级的「属性字段」(非嵌套 list 的键值对)
        attrs = {}
        nested_lists = {}

        for key, value in item.items():
            # 若 value 是 list,且所有元素都是 dict → 视为嵌套子结构
            if isinstance(value, list) and value and all(isinstance(x, dict) for x in value):
                nested_lists[key] = value
            else:
                attrs[key] = value

        # 当前层级有有效属性,则保存
        if attrs:
            result.append(attrs)

        # 递归处理每个嵌套子列表(如 "united states": [...])
        for sub_key, sub_list in nested_lists.items():
            result.extend(flatten_objects(sub_list))

    return result

使用示例

# 示例数据(与问题一致)
nested_data = [
    {
        "person": "abc",
        "city": "united states",
        "facebooklink": "link",
        "address": "united states",
        "united states": [
            {
                "person": "cdf",
                "city": "ohio",
                "facebooklink": "link",
                "address": "united states/ohio",
                "ohio": [
                    {
                        "person": "efg",
                        "city": "clevland",
                        "facebooklink": "link",
                        "address": "united states/ohio/clevland",
                        "clevland": [
                            {
                                "person": "jkl",
                                "city": "Street A",
                                "facebooklink": "link",
                                "address": "united states/ohio/clevland/Street A",
                                "Street A": [
                                    {
                                        "person": "jkl",
                                        "city": "House 1",
                                        "facebooklink": "link",
                                        "address": "united states/ohio/clevland/Street A/House 1"
                                    }
                                ]
                            }
                        ]
                    },
                    {
                        "person": "ghi",
                        "city": "columbus",
                        "facebooklink": "link",
                        "address": "united states/ohio/columbus"
                    }
                ]
            },
            {
                "person": "abc",
                "city": "washington",
                "facebooklink": "link",
                "address": "united states/washington"
            }
        ]
    }
]

flattened = flatten_objects(nested_data)
for i, obj in enumerate(flattened, 1):
    print(f"{i}. {obj['person']} @ {obj['address']}")

? 关键特性说明

Batch GPT
Batch GPT

使用AI批量处理数据、自动执行任务

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立即学习Python免费学习笔记(深入)”;

  • 自动识别嵌套层级:通过判断 value 是否为「全为字典的列表」来区分属性字段与嵌套分支,无需硬编码键名(如 "united states" 或 "ohio");
  • 保留原始字段完整性:每个扁平化后的字典包含其所在层级全部显式定义的字段(person, city, address, facebooklink),不丢失信息;
  • 深度优先遍历:结果顺序与嵌套结构中的自然访问顺序一致(先深入最内层,再回溯兄弟节点),符合直觉;
  • 输入鲁棒性:支持传入单个字典或字典列表,降低调用门槛。

⚠️ 注意事项

  • 该方法假设嵌套结构「仅通过同名字符串 key 指向子列表」,且子列表中无混合类型(即不能同时含 dict 和 str);
  • 若存在非字典类型的嵌套值(如 None、字符串、数字),需提前清洗或扩展类型判断逻辑;
  • 对于超深嵌套(>1000 层),建议改用迭代 DFS 避免递归溢出;一般业务场景(

通过此方案,你无需依赖外部库(如 flatten_json —— 它主要用于展平 key 名 而非 嵌套结构),即可精准、可控地完成语义化扁平化,为下游数据处理打下坚实基础。

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