collections模块

目录

• namedtuple
• deque
• defaultdict
• OrderedDict
• Counter
• 总结

collections是Python内建的一个集合模块，提供了许多有用的集合类。

namedtuple

咱们知道tuple能够表示不变集合，例如，一个点的二维坐标就能够表示成：

p = (1,2)

可是，看到(1, 2)，很难看出这个tuple是用来表示一个坐标的。

定义一个class又小题大作了，这时，namedtuple就派上了用场：

from collections import namedtuple
Point = namedtuple('Point', ['x', 'y'])
p = Point(1, 2)
p.x

1

p.y

2

namedtuple是一个函数，它用来建立一个自定义的tuple对象，而且规定了tuple元素的个数，并能够用属性而不是索引来引用tuple的某个元素。

这样一来，咱们用namedtuple能够很方便地定义一种数据类型，它具有tuple的不变性，又能够根据属性来引用，使用十分方便。

能够验证建立的Point对象是tuple的一种子类：

isinstance(p, Point)

True

isinstance(p, tuple)

True

相似的，若是要用坐标和半径表示一个圆，也能够用namedtuple定义：

# namedtuple('名称', [属性list]):
Circle = namedtuple('Circle', ['x', 'y', 'r'])

deque

使用list存储数据时，按索引访问元素很快，可是插入和删除元素就很慢了，由于list是线性存储，数据量大的时候，插入和删除效率很低。

deque是为了高效实现插入和删除操做的双向列表，适合用于队列和栈：

from collections import deque
q = deque(['a', 'b', 'c'])
q.append('x')
q.appendleft('y')
q

deque(['y', 'a', 'b', 'c', 'x'])

deque除了实现list的append()和pop()外，还支持appendleft()和popleft()，这样就能够很是高效地往头部添加或删除元素。

defaultdict

使用dict时，若是引用的Key不存在，就会抛出KeyError。若是但愿key不存在时，返回一个默认值，就能够用defaultdict：

from collections import defaultdict
dd = defaultdict(lambda: 'N/A')
dd['key1'] = 'abc'
dd['key1'] # key1存在

'abc'

dd['key2'] # key2不存在，返回默认值

'N/A'

注意默认值是调用函数返回的，而函数在建立defaultdict对象时传入。

除了在Key不存在时返回默认值，defaultdict的其余行为跟dict是彻底同样的。

OrderedDict

使用dict时，Key是无序的。在对dict作迭代时，咱们没法肯定Key的顺序。

若是要保持Key的顺序，能够用OrderedDict：

from collections import OrderedDict
d = dict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])
d # dict的Key是无序的

{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}

od = OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])
od # OrderedDict的Key是有序的

OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])

注意，OrderedDict的Key会按照插入的顺序排列，不是Key自己排序：

od = OrderedDict()
od['z'] = 1
od['y'] = 2
od['x'] = 3
od.keys() # 按照插入的Key的顺序返回

odict_keys(['z', 'y', 'x'])

OrderedDict能够实现一个FIFO（先进先出）的dict，当容量超出限制时，先删除最先添加的Key：

from collections import OrderedDict

class LastUpdatedOrderedDict(OrderedDict):

    def __init__(self, capacity):
        super(LastUpdatedOrderedDict, self).__init__()
        self._capacity = capacity

    def __setitem__(self, key, value):
        containsKey = 1 if key in self else 0
        if len(self) - containsKey >= self._capacity:
            last = self.popitem(last=False)
            print('remove:', last)
        if containsKey:
            del self[key]
            print('set:', (key, value))
        else:
            print('add:', (key, value))
        OrderedDict.__setitem__(self, key, value)

Counter

Counter是一个简单的计数器，例如，统计字符出现的个数：

from collections import Counter
c = Counter()
for ch in 'programming':
    c[ch] = c[ch] + 1

c

Counter({'p': 1, 'r': 2, 'o': 1, 'g': 2, 'a': 1, 'm': 2, 'i': 1, 'n': 1})

Counter实际上也是dict的一个子类，上面的结果能够看出，字符'g'、'm'、'r'各出现了两次，其余字符各出现了一次。

总结

collections模块提供了一些有用的集合类，能够根据须要选用。