collections

命名元组

元组可以表示不变的集合, 为了表示的清晰, 我们可以基于元组类tuple创建自己的类, collections模块中的namedtumple函数内部通过调用type()函数可以创造一个tuple的子类, 允许我们自定义这个类的名称, 所以被称为命名元组.

例子

定义:

from collections import namedtuple

a = namedtuple('Point', ['x', 'y'])
p = a(1, 2)
print(p.x)
print(p.y)
print(a)
print(p)

执行:

$ python main.py
1
2
<class '__main__.Point'>
Point(x=1, y=2)

双向链表

deque是collections模块中一个子类, 提供了在两端快速插入和删除元素的功能. 其内部实现为一个双向链表, 使得在两端的操作都能在O(1)的时间内完成. 特别适合用于实现队列和栈. 它提供的操作有:

[dequeue_instance].append([value]): 在右端添加元素
[dequeue_instance].appendleft([value]): 在左端添加元素
[var] = [dequeue_instance].pop(): 移除右端元素, 返回值
[var] = [dequeue_instance].popleft(): 移除左端元素, 返回值
[dequue_instance].extend([iterable]): 在右端扩展可迭代对象中的所有元素
[dequue_instance].extendleft([iterable]): 在左端扩展可迭代对象中的所有元素
[dequeue_instance].rotate([num]): 将对象中的元素循环右移[num]位

例子

定义:

from collections import deque

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

执行:

$ python main.py
deque(['y', 'a', 'b', 'c', 'x'])

字典默认值

使用原生字典的时候, 如果键不存在, 就会抛出KeyError. 如果希望键不存在时, 返回一个默认值, 可以使用collections模块提供的defaultdict类.

例子

定义:

from collections import defaultdict

dd = defaultdict(lambda: 'N/A')
dd['key1'] = 'abc'
print(dd['key1'])
print(dd['key2'])

执行:

$ python main.py
abc
N/A

注意

默认值时调用函数返回的, 函数在创建defaultdict对象时作为高阶函数传入.

顺序字典

使用原生字典的时候, 键值对时无序的, 如果要保持键值对插入时候的顺序, 可以使用collections模块提供的OrderedDict类.

例子

定义:

from collections import OrderedDict

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

执行:

$ python main.py
OrderedDict({'a': 1, 'b': 2, 'c': 3})

链式字典

链式字典, ChainMap可以把一组字典串起来组成一个逻辑上的字典. 它本身也是一个字典, 查找的时候, 会按照顺序在内部的字典依次查找.

例子

什么时候用链式字典最合适? 应用程序往往需要传入参数, 参数可以通过命令行传入, 可以通过环境变量传入, 还可以有默认参数, 我们可以用ChainMap实现参数的优先级查找, 即先查命令行参数, 如果没有传入, 再查环境变量, 如果没有, 就是用默认参数.

from collections import ChainMap
import os, argparse

# 构造缺省参数:
defaults = {
    'color': 'red',
    'user': 'guest'
}

# 构造命令行参数:
parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument('-u', '--user')
parser.add_argument('-c', '--color')
namespace = parser.parse_args()
command_line_args = { k: v for k, v in vars(namespace).items() if v }

# 组合成ChainMap:
combined = ChainMap(command_line_args, os.environ, defaults)

# 打印参数:
print('color=%s' % combined['color'])
print('user=%s' % combined['user'])

没有任何参数的时候, 打印出默认参数:

$ python main.py
color=red
user=guest

传入命令行参数时, 优先使用命令行参数, 其次是默认参数:

$ python main.py -u bob
color=red
user=bob

同时传入命令行参数和环境变量, 优先使用命令行参数, 其次时环境变量, 最后是默认参数:

$ user=admin color=green python main.py -u bob
color=green
user=bob

计数器

collections模块中的Counter类提供了一个简单的计数器.

例子

定义:

from collections import Counter

c = Counter()
for ch in 'programming': 
    c[ch] = c[ch] + 1
print(c)
c.update('hello')
print(c)

执行:

$ python main.py
Counter({'r': 2, 'g': 2, 'm': 2, 'p': 1, 'o': 1, 'a': 1, 'i': 1, 'n': 1})
Counter({'r': 2, 'o': 2, 'g': 2, 'm': 2, 'l': 2, 'p': 1, 'a': 1, 'i': 1, 'n': 1, 'h': 1, 'e': 1})

Collections. (n.d.). Retrieved June 18, 2024, from https://www.liaoxuefeng.com/wiki/1016959663602400/1017681679479008 ↩