Python內建模塊--collections
python內建模塊--collections
collections是Python內建的一個集合模塊,提供了許多有用的集合類。
namedtuple
我們知道tuple
可以表示不變集合,例如,一個點的二維坐標就可以表示成:
>>> p = (1, 2)
但是,看到(1, 2)
,很難看出這個tuple
是用來表示一個坐標的。
定義一個class又小題大做了,這時,namedtuple
就派上了用場:
>>> from collections import namedtuple >>> Point = namedtuple(‘Point‘, [‘x‘, ‘y‘]) >>> p = Point(1, 2) >>> p.x 1 >>> p.y 2
namedtuple
是一個函數,它用來創建一個自定義的tuple
對象,並且規定了tuple
元素的個數,並可以用屬性而不是索引來引用tuple
的某個元素。
這樣一來,我們用namedtuple
可以很方便地定義一種數據類型,它具備tuple的不變性,又可以根據屬性來引用,使用十分方便。
可以驗證創建的Point
對象是tuple
的一種子類:
>>> isinstance(p, Point) True >>> isinstance(p, tuple) True
類似的,如果要用坐標和半徑表示一個圓,也可以用namedtuple
定義:
# namedtuple(‘名稱‘, [屬性list]): Circle = namedtuple(‘Circle‘, [‘x‘, ‘y‘, ‘r‘])
deque
使用list
存儲數據時,按索引訪問元素很快,但是插入和刪除元素就很慢了,因為list
是線性存儲,數據量大的時候,插入和刪除效率很低。
deque是為了高效實現插入和刪除操作的雙向列表,適合用於隊列和棧:
>>> from collections import deque >>> q = deque([‘a‘, ‘b‘, ‘c‘]) >>> q.append(‘x‘) >>> q.appendleft(‘y‘) >>> q deque([‘y‘, ‘a‘, ‘b‘, ‘c‘, ‘x‘])
deque
除了實現list的append()
和pop()
外,還支持appendleft()
和popleft()
,這樣就可以非常高效地往頭部添加或刪除元素。
defaultdict
使用dict
時,如果引用的Key不存在,就會拋出KeyError
。如果希望key不存在時,返回一個默認值,就可以用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,返回默認值 ‘N/A‘
註意默認值是調用函數返回的,而函數在創建defaultdict
對象時傳入。
除了在Key不存在時返回默認值,defaultdict
的其他行為跟dict
是完全一樣的。
OrderedDict
使用dict
時,Key是無序的。在對dict
做叠代時,我們無法確定Key的順序。
如果要保持Key的順序,可以用OrderedDict
:
>>> from collections import OrderedDict >>> d = dict([(‘a‘, 1), (‘b‘, 2), (‘c‘, 3)]) >>> d # dict的Key是無序的 {‘a‘: 1, ‘c‘: 3, ‘b‘: 2} >>> od = OrderedDict([(‘a‘, 1), (‘b‘, 2), (‘c‘, 3)]) >>> od # OrderedDict的Key是有序的 OrderedDict([(‘a‘, 1), (‘b‘, 2), (‘c‘, 3)])
註意,OrderedDict
的Key會按照插入的順序排列,不是Key本身排序:
>>> from collections import OrderedDict >>> od = OrderedDict() >>> od[‘z‘] = 1 >>> od[‘y‘] = 2 >>> od[‘x‘] = 3 >>> list(od.keys()) # 按照插入的Key的順序返回 [‘z‘, ‘y‘, ‘x‘]
OrderedDict
可以實現一個FIFO(先進先出)的dict,當容量超出限制時,先刪除最早添加的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
是一個簡單的計數器,例如,統計字符出現的個數:
>>> from collections import Counter >>> c = Counter() >>> for ch in ‘programming‘: ... c[ch] = c[ch] + 1 ... >>> c Counter({‘r‘: 2, ‘g‘: 2, ‘m‘: 2, ‘p‘: 1, ‘o‘: 1, ‘a‘: 1, ‘i‘: 1, ‘n‘: 1} )
Counter
實際上也是dict
的一個子類,上面的結果可以看出,字符‘g‘
、‘m‘
、‘r‘
各出現了兩次,其他字符各出現了一次。
小結
collections
模塊提供了一些有用的集合類,可以根據需要選用。
參考:https://www.liaoxuefeng.com
Python內建模塊--collections