Python中 collections模組的詳細用法介紹
1. 介紹
collections是Python內建的一個集合模組,提供了許多有用的集合類和方法。
可以把它理解為一個容器,裡面提供Python標準內建容器 dict , list , set , 和 tuple 的替代選擇。
import collections print(dir(collections)) # ['ChainMap', 'Counter', 'Mapping', 'MutableMapping', 'OrderedDict', 'UserDict', 'UserList', 'UserString', '_Link', '_OrderedDictItemsView', '_OrderedDictKeysView', '_OrderedDictValuesView', '__all__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__getattr__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__path__', '__spec__', '_chain', '_collections_abc', '_count_elements', '_eq', '_heapq', '_iskeyword', '_itemgetter', '_nt_itemgetters', '_proxy', '_recursive_repr', '_repeat', '_starmap', '_sys', 'abc', 'defaultdict', 'deque', 'namedtuple']
裡面有許多方法,我們只介紹常用的方法。
2.常用方法
- namedtuple() : 建立一個命名元組子類的工廠函式
- deque : 高效增刪改雙向列表,類似列表(list)的容器,實現了在兩端快速新增(append)和彈出(pop)
- defaultdict : 當字典查詢時,為key不存在提供一個預設值。
- OrderedDict : 有序詞典,就是記住了插入順序
- Counter : 計數功能
1. namedtuple() 命名元組
引數
collections.namedtuple(typename, field_names, *, rename=False, defaults=None, module=None)
- typename : 命名的名字,返回一個新的元組子類,名為 typename
- field_names : 可以是一個['x', 'y']這樣的序列,也可以是'x, y'或者'x y'
- rename : python3.1新增,如果 rename 為真, 無效域名會自動轉換成位置名。比如 ['abc', 'def', 'ghi', 'abc'] 轉換成 ['abc', '_1', 'ghi', '_3'] , 消除關鍵詞 def 和重複域名 abc 。
- defaults : python3.7新增, defaults 可以為 None 或者是一個預設值的 iterable(可迭代物件)。如果一個預設值域必須跟其他沒有預設值的域在一起出現, defaults 就應用到最右邊的引數。比如如果域名 ['x', 'y', 'z'] 和預設值 (1, 2) ,那麼 x 就必須指定一個引數值 ,y 預設值 1 , z 預設值 2 。
- module : python3.6新增,如果 module 值有定義,命名元組的
__module__
屬性值就被設定。
使用
例如我想定義一個點(x, y),可以給它起個名字為Points
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import collections
point = collections.namedtuple('Points', ['x', 'y'])
p1 = point(2, 3)
p2 = point(4, 2)
print(p1) # Points(x=2, y=3)
print(p2) # Points(x=4, y=2)
用 isinstance 判斷其型別
print(isinstance(p1, point)) # True
print(isinstance(p1, tuple)) # True
可以發現它即屬於 point 型別,也屬於 tuple 型別。
使用 _make 賦值
a= [11, 3]
p1._make(a)
print(p1) # Points(x=11, y=3)
使用 _replace 更改值
p1._replace(x=5)
print(p1) # Points(x=5, y=3)
2. deque 雙端佇列
引數
collections.deque([iterable[, maxlen]])
返回一個新的雙向佇列物件,從左到右初始化(用方法 append()) ,從 iterable (迭代物件) 資料建立。如果 iterable 沒有指定,新佇列為空。
- iterable :迭代物件,可以是字串,列表等可迭代物件。
- maxlen : maxlen 沒有指定或者是 None , deque 可以增長到任意長度。否則, deque 就限定到指定最大長度。一旦限定長度的 deque 滿了,當新項加入時,同樣數量的項就從另一端彈出。
使用
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from collections import deque
q = deque(['a', 'b', 'c'], maxlen=10)
# 從右邊新增一個元素
q.append('d')
print(q) # deque(['a', 'b', 'c', 'd'], maxlen=10)
# 從左邊刪除一個元素
print(q.popleft()) # a
print(q) # deque(['b', 'c', 'd'], maxlen=10)
# 擴充套件佇列
q.extend(['i', 'j'])
print(q) # deque(['b', 'c', 'd', 'i', 'j'], maxlen=10)
# 查詢下標
print(q.index('c')) # 1
# 移除第一個'd'
q.remove('d')
print(q) # deque(['b', 'c', 'i', 'j'], maxlen=10)
# 逆序
q.reverse()
print(q) # deque(['j', 'i', 'c', 'b'], maxlen=10)
# 最大長度
print(q.maxlen) # 10
全部方法
append(x):新增 x 到右端。
appendleft(x):新增 x 到左端。
clear():移除所有元素,使其長度為0.
copy():建立一份淺拷貝。3.5 新版功能.
count(x):計算deque中個數等於 x 的元素。3.2 新版功能.
extend(iterable):擴充套件deque的右側,通過新增iterable引數中的元素。
extendleft(iterable):擴充套件deque的左側,通過新增iterable引數中的元素。注意,左新增時,在結果中iterable引數中的順序將被反過來新增。
index(x[, start[, stop]]):返回第 x 個元素(從 start 開始計算,在 stop 之前)。返回第一個匹配,如果沒找到的話,升起 ValueError 。3.5 新版功能.
insert(i, x):在位置 i 插入 x 。如果插入會導致一個限長deque超出長度 maxlen 的話,就升起一個 IndexError 。3.5 新版功能.
pop():移去並且返回一個元素,deque最右側的那一個。如果沒有元素的話,就升起 IndexError 索引錯誤。
popleft():移去並且返回一個元素,deque最左側的那一個。如果沒有元素的話,就升起 IndexError 索引錯誤。
remove(value):移去找到的第一個 value。 如果沒有的話就升起 ValueError 。
reverse():將deque逆序排列。返回 None 。3.2 新版功能.
rotate(n=1):向右迴圈移動 n 步。 如果 n 是負數,就向左迴圈。如果deque不是空的,向右迴圈移動一步就等價於 d.appendleft(d.pop()) , 向左迴圈一步就等價於 d.append(d.popleft()) 。
Deque物件同樣提供了一個只讀屬性:
maxlen:Deque的最大尺寸,如果沒有限定的話就是 None 。
3. defaultdict 預設值字典
使用
當key不存在時返回預設值
from collections import defaultdict
dd = defaultdict(lambda: 'not exist')
dd['key1'] = 'abc'
print(dd['key1']) # key1存在
# 'abc'
print(dd['key2']) # key2不存在,返回預設值
# 'not exist'
使用 list 作為 default_factory ,很容易將序列作為鍵值對加入字典:
from collections import defaultdict
d = defaultdict(list)
s = [('yellow', 1), ('blue', 2), ('yellow', 3), ('blue', 4), ('red', 1)]
for k, v in s:
d[k].append(v)
print(d) # defaultdict(<class 'list'>, {'yellow': [1, 3], 'blue': [2, 4], 'red': [1]})
相當於
d = {}
s = [('yellow', 1), ('blue', 2), ('yellow', 3), ('blue', 4), ('red', 1)]
for k, v in s:
d.setdefault(k, []).append(v)
print(d) # {'yellow': [1, 3], 'blue': [2, 4], 'red': [1]}
設定 default_factory 為 int ,可以很好的用於計數
s = 'mississippi'
d = defaultdict(int)
for k in s:
d[k] += 1
print(d) # defaultdict(<class 'int'>, {'m': 1, 'i': 4, 's': 4, 'p': 2})
4. OrderedDict 有序字典
有序詞典就像常規詞典一樣,但有一些與排序操作相關的額外功能。
但是內建的 dict 類已經有了記住插入順序的能力(在 Python 3.7 中保證了這種新行為),所以它變得不那麼重要了。
使用
popitem(last=True) :有序字典的 popitem() 方法移除並返回一個 (key, value) 鍵值對。 如果 last 值為真,則按 LIFO 後進先出的順序返回鍵值對,否則就按 FIFO 先進先出的順序返回鍵值對。
from collections import OrderedDict
d = OrderedDict(a=1, b=2, c=3, d=4,e=5)
print(d) # OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3), ('d', 4), ('e', 5)])
print(d.popitem(last=True)) # ('e', 5)
print(d.popitem(last=False)) # ('a', 1)
print(d) # OrderedDict([('b', 2), ('c', 3), ('d', 4)]
move_to_end(key, last=True)
:將現有 key 移動到有序字典的任一端。 如果 last 為真值(預設)則將元素移至末尾;如果 last 為假值則將元素移至開頭。如果 key 不存在則會觸發 KeyError。
from collections import OrderedDict
d = OrderedDict(a=1, b=2, c=3, d=4,e=5)
print(d) # OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3), ('d', 4), ('e', 5)])
d.move_to_end(key='c', last=True)
print(d) # OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('d', 4), ('e', 5), ('c', 3)])
d.move_to_end(key='b', last=False)
print(d) # OrderedDict([('b', 2), ('a', 1), ('d', 4), ('e', 5), ('c', 3)])
5. Counter 計數
Counter 是一個 dict 的子類,用於計數可雜湊物件。特別方便!
使用
字串
from collections import Counter
c = Counter()
for i in 'sfsadfsdjklgsdla':
c[i] += 1
print(isinstance(c,Counter)) # True
print(isinstance(c,dict)) # True
print(c) # Counter({'s': 4, 'd': 3, 'f': 2, 'a': 2, 'l': 2, 'j': 1, 'k': 1, 'g': 1})
c2 = Counter('asfjslfjsdlfjgkls')
print(c2) # Counter({'s': 4, 'd': 3, 'f': 2, 'a': 2, 'l': 2, 'j': 1, 'k': 1, 'g': 1})
列表
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學習中遇到問題沒人解答?小編建立了一個Python學習交流群:531509025
尋找有志同道合的小夥伴,互幫互助,群裡還有不錯的視訊學習教程和PDF電子書!
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from collections import Counter
c = Counter(['red', 'blue', 'red', 'green', 'blue', 'blue'])
print(c) # Counter({'blue': 3, 'red': 2, 'green': 1})
elements() :返回一個迭代器,其中每個元素將重複出現計數值所指定次。 元素會按首次出現的順序返回。 如果一個元素的計數值小於一, elements() 將會忽略它。
c = Counter(a=4, b=2, c=0, d=-2)
print(sorted(c.elements())) # ['a', 'a', 'a', 'a', 'b', 'b']
most_common([n]) :返回一個列表,其中包含 n 個最常見的元素及出現次數,按常見程度由高到低排序。 如果 n 被省略或為 None, most_common() 將返回計數器中的 所有 元素。 計數值相等的元素按首次出現的順序排序:
c = Counter('abracadabra')
print(c.most_common(3)) # [('a', 5), ('b', 2), ('r', 2)]
subtract([iterable-or-mapping]) :從 迭代物件 或 對映物件 減去元素。像 dict.update() 但是是減去,而不是替換。輸入和輸出都可以是0或者負數。
c = Counter(a=4, b=2, c=0, d=-2)
d = Counter(a=1, b=2, c=3, d=4)
c.subtract(d)
print(c) # Counter({'a': 3, 'b': 0, 'c': -3, 'd': -6})