本篇将学习python的另一个内建模块collections,更多内容请参考:Python学习指南
collections是Python内建的一个集合模块,提供了许多有用的集合类。
namedtuple
我们知道tuple
可以表示不变集合,例如,一个点的二维左边就可以表示成:
>>>p = (1, 2)
但是,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又小题大做了,这时,nametuple
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,它用来创建一个自定义的tuple
对象,并且规定了tuple
元素的个数,并可以用属性而不是索引来引用tuple
的某个元素。
可以验证创建的Point
对象时tuple
的一种子类:
>>>isinstance(p, Point)
True
>>>isinstance(p, tuple)
True
类似的,如果要用坐标和半径表示一个园,也可以用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,但是插入和删除元素就很慢了,因为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作的双向队列,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()
,这样就可以非常高效地往头部添加或删除元素。
defaultdict
使用dict
时,如果引用的Key不存在,就会抛出KeyError
。如果希望key不存在时,返回一个默认值,就可以用defaultdict
:
>>>from collections import defaultdict
>>>dd = defaultdict(lambda:\'N/A\')
>>>dd[\'key1\'] = \'abc\'
>>>dd[\'key1\']
\'abc\'
>>>dd[\'key2\']
\'N/A\'
注意默认值是调用函数返回的,而函数创建defaultdict
对象时传入。
除了在Key不存在时返回默认值,defaultdict
的其他行为跟dict
是完全一样的。
OrderedDict
使用dict
时,Key是无序的。在对dict
做迭代时,我们无法确定Key的顺序。
如果要保持Key的顺序,可以用OrderedDict
:
>>>from collections import OrderedDict
>>>d = dict([(\'a\', 1), (\'b\', 2), (\'c\', 3)])
>>>d #dict的Key是无序的
{\'a\':1, \'c\':3, \'b\':3}
>>>od = OrderedDict([(\'a\', 1), (\'b\', 2), (\'c\',3)])
>>>od
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本身排序:
>>>od = OrderedDict()
>>>od[\'z\'] = 1
>>>od[\'y\'] = 2
>>>od[\'x\'] = 3
>>>list(od.keys()) #按照插入的Key的顺序返回
[\'z\', \'y\', \'x\']
OrderedDict
可以实现一个FIFO(先进先出)的dict,当容量超出限制时,先删除最早添加的Key:
from collections import OrderedDict
class LastUpdatedOrderedDict(OrderedDict):
def __init__(self, capacity):
super(LastUpdatedOrderedDict, self).__init__()
self._capacity = capacity
def __seitem__(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,统计字符串出现的个数:
>>>from collections import Counter
>>>c = Counter()
>>>for ch in \'programming\':
c[ch] = c[ch] + 1
>>>c
Counter({\'g\':2, \'m\':2, \'r\':2, \'a\':1, \'i\':1, \'o\':1, \'n\':1, \'p\':1})
Counter
实际上也是dict
的一个子类,上面的结果可以看出,字符g
, m
, r
各出现了两次,其它字符各出现了一次。
小结
collections
模块提供了一些有用的集合类,可以根据需要选用。