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Python之容器模块Collections

Python之容器模块Collections

作者: 还是那个没头脑 | 来源:发表于2020-01-03 14:31 被阅读0次

    Python附带⼀个模块,它包含许多容器数据类型,名字叫作collections。我们将讨论 它的作⽤和⽤法。 我们将讨论的是:

    • defaultdict
    • counter
    • deque
    • namedtuple
    • enum.Enum (包含在Python 3.4以上)

    defaultdict

    defaultdict与dict类型不同,你不需要检查key是否存在

    from    collections import  defaultdict 
    colours =   (               
        ('Yasoob','Yellow'),                
        ('Ali','Blue'),             
        ('Arham','Green'),              
        ('Ali','Black'),                
        ('Yasoob','Red'),               
        ('Ahmed','Silver'), 
    ) 
    favourite_colours = defaultdict(list) 
    for name,   colour in   colours:                 
        favourite_colours[name].append(colour) 
    print(favourite_colours)
    
    运⾏输出:
    #   defaultdict(<type   'list'>, 
    #               {'Arham':   ['Green'], 
    #               'Yasoob':   ['Yellow',  'Red'], 
    #               'Ahmed':    ['Silver'], 
    #               'Ali':  ['Blue','Black'] 
    #   })
    

    另⼀种重要的是例⼦就是:当你在⼀个字典中对⼀个键进⾏嵌套赋值时,如果这个键不存 在,会触发keyError异常。 defaultdict允许我们⽤⼀个聪明的⽅式绕过这个问题。 ⾸先我分享⼀个使⽤dict触发KeyError的例⼦,然后提供⼀个使⽤defaultdict的解决⽅案。

    问题:
    some_dict = {}
    some_dict['colours']['favourite'] = "yellow" 
    ##  异常输出:KeyError:  'colours' 
    
    解决方案:
    import collections 
    tree    = lambda: collections.defaultdict(tree) 
    some_dict = tree() 
    some_dict['colours']['favourite'] = "yellow" 
    ##  运⾏正常
    

    你可以⽤json.dumps打印出some_dict,例如:

    import json 
    print(json.dumps(some_dict)) 
    ##  输出: {"colours":{"favourite":"yellow"}} 
    

    counter

    Counter是⼀个计数器,它可以帮助我们针对某项数据进⾏计数。⽐如它可以⽤来计算每个 ⼈喜欢多少种颜⾊:

    from collections import Counter 
    colours = (
        ('Yasoob','Yellow'),                
        ('Ali','Blue'),             
        ('Arham','Green'),              
        ('Ali', 'Black'),               
        ('Yasoob','Red'),               
        ('Ahmed','Silver'),
     ) 
    favs = Counter(name for name, colour in colours) 
    print(favs) 
    
    ##  输出: 
    ##  Counter({ 
    ##      'Yasoob':   2, 
    ##      'Ali':  2,
    ##      'Arham':    1, 
    ##      'Ahmed':    1 
    ##  })
    

    我们也可以在利⽤它统计⼀个⽂件,例如:

    with open ('filename','rb') as f:               
        line_count = Counter(f) 
    print(line_count) 
    

    deque

    deque提供了⼀个双端队列,你可以从头/尾两端添加或删除元素。要想使⽤它,⾸先我们 要从collections中导⼊deque模块:

    from collections import deque 
    #现在,你可以创建⼀个deque对象。 
    d = deque() 
    #它的⽤法就像python的list,并且提供了类似的⽅法,例如:
    d = deque() 
    d.append('1') 
    d.append('2') 
    d.append('3') 
    print(len(d)) 
    ## 输出: 3 
    print(d[0]) 
    ## 输出:'1' 
    print(d[-1]) 
    ## 输出:'3' 
    你可以从两端取出(pop)数据: 
    d = deque(range(5)) 
    print(len(d)) 
    ## 输出: 5 
    d.popleft() 
    ## 输出:0
    d.pop() 
    ## 输出:4 
    print(d) 
    ## 输出:deque([1, 2,  3])
    

    我们也可以限制这个列表的⼤⼩,当超出你设定的限制时,数据会从对队列另⼀端被挤出 去(pop)。
    最好的解释是给出⼀个例⼦:

    d= deque(maxlen=30) 
    现在当你插⼊30条数据时,最左边⼀端的数据将从队列中删除。 
    你还可以从任⼀端扩展这个队列中的数据:
    d = deque([1,2,3,4,5]) 
    d.extendleft([0]) 
    d.extend([6,7,8]) 
    print(d) 
    
    ## 输出: deque([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]) 
    

    namedtuple

    ⼀个元组是⼀个不可变的列表,你可以存储⼀个数据的序列,它和命名元组 (namedtuples)⾮常像,但有⼏个关键的不同。 主要相似点是都不像列表,你不能修改元组中的数据。为了获取元组中的数据,你需要使 ⽤整数作为索引:

    man = ('Ali',30) 
    print(man[0])
     ##输出:  Ali
    

    那namedtuples是什么呢?它把元组变成⼀个针对简单任务的容器。你不必使⽤整 数索引来访问⼀个namedtuples的数据。你可以像字典(dict)⼀样访问namedtuples, 但namedtuples是不可变的。

    from collections import namedtuple 
    Animal = namedtuple('Animal', 'name age type') 
    perry = Animal(name="perry",    age=31, type="cat") 
    print(perry) 
    ##输出: Animal(name='perry',  age=31, type='cat')
    print(perry.name)
    ##输出: 'perry' 
    

    现在你可以看到,我们可以⽤名字来访问namedtuple中的数据。我们再继续分析它。⼀ 个命名元组(namedtuple)有两个必需的参数。它们是元组名称和字段名称。

    在上⾯的例⼦中,我们的元组名称是Animal,字段名称是'name','age'和'type'。 namedtuple让你的元组变得⾃⽂档了。你只要看⼀眼就很容易理解代码是做什么的。 你也不必使⽤整数索引来访问⼀个命名元组,这让你的代码更易于维护。 ⽽且,namedtuple的每个实例没有对象字典,所以它们很轻量,与普通的元组⽐,并不需要更多的内存。这使得它们⽐字典更快。

    然⽽,要记住它是⼀个元组,属性值在namedtuple中是不可变的,所以下⾯的代码不能 ⼯作:

    from collections import namedtuple 
    Animal = namedtuple('Animal','name age type') 
    perry = Animal(name="perry",    age=31, type="cat") 
    perry.age   = 42
    ##输出:
    ##Traceback (most recent call last): 
    ##    File"",line 1, in 
    ##AttributeError: can't set attribute
    

    你应该使⽤命名元组来让代码⾃⽂档,它们向后兼容于普通的元组,这意味着你可以既使 ⽤整数索引,也可以使⽤名称来访问namedtuple:

    from collections import namedtuple 
    Animal = namedtuple('Animal', 'name age type') 
    perry = Animal(name="perry",age=31, type="cat") 
    print(perry[0]) 
    ##输出: perry 
    

    最后,你可以将⼀个命名元组转换为字典,⽅法如下:

    from collections import namedtuple 
    Animal = namedtuple('Animal', 'name age type') 
    perry = Animal(name="Perry", age=31, type="cat") 
    print(perry._asdict())
    ##输出: OrderedDict([('name', 'Perry'),  ('age', 31), ... 
    

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