python分類總結(jié)——defaultdict方法的使用

在Python中如果訪問字典中不存在的鍵,會引發(fā)KeyError異常(JavaScript中如果對象中不存在某個屬性,則返回undefined)。但是有時候,字典中的每個鍵都存在默認值是非常方便的。例如下面的例子:

strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy',
           'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy')
counts = {}

for kw in strings:
    counts[kw] += 1

該例子統(tǒng)計strings中某個單詞出現(xiàn)的次數(shù),并在counts字典中作記錄。單詞每出現(xiàn)一次,在counts相對應(yīng)的鍵所存的值數(shù)字加1。但是事實上,運行這段代碼會拋出KeyError異常,出現(xiàn)的時機是每個單詞第一次統(tǒng)計的時候,因為Python的dict中不存在默認值的說法,可以在Python命令行中驗證:

>>> counts = dict()
>>> counts
{}
>>> counts['puppy'] += 1
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'puppy'

使用判斷語句檢查

既然如此,首先可能想到的方法是在單詞第一次統(tǒng)計的時候,在counts中相應(yīng)的鍵存下默認值1。這需要在處理的時候添加一個判斷語句:

strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy',
           'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy')
counts = {}

for kw in strings:
    if kw not in counts:
        counts[kw] = 1
    else:
        counts[kw] += 1

# counts:
# {'puppy': 5, 'weasel': 1, 'kitten': 2}

使用dict.setdefault()方法

也可以通過dict.setdefault()方法來設(shè)置默認值:

strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy',
           'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy')
counts = {}

for kw in strings:
    counts.setdefault(kw, 0)
    counts[kw] += 1 

dict.setdefault()方法接收兩個參數(shù),第一個參數(shù)是健的名稱,第二個參數(shù)是默認值。假如字典中不存在給定的鍵,則返回參數(shù)中提供的默認值;反之,則返回字典中保存的值。利用dict.setdefault()方法的返回值可以重寫for循環(huán)中的代碼,使其更加簡潔:

strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy',
           'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy')
counts = {}

for kw in strings:
    counts[kw] = counts.setdefault(kw, 0) + 1

使用collections.defaultdict類

以上的方法雖然在一定程度上解決了dict中不存在默認值的問題,但是這時候我們會想,有沒有一種字典它本身提供了默認值的功能呢?答案是肯定的,那就是collections.defaultdict。

defaultdict類就好像是一個dict,但是它是使用一個類型來初始化的:

>>> from collections import defaultdict
>>> dd = defaultdict(list)
>>> dd
defaultdict(<type 'list'>, {})

defaultdict類的初始化函數(shù)接受一個類型作為參數(shù),當(dāng)所訪問的鍵不存在的時候,可以實例化一個值作為默認值:

>>> dd['foo']
[]
>>> dd
defaultdict(<type 'list'>, {'foo': []})
>>> dd['bar'].append('quux')
>>> dd
defaultdict(<type 'list'>, {'foo': [], 'bar': ['quux']})

需要注意的是,這種形式的默認值只有在通過dict[key]或者dict.getitem(key)訪問的時候才有效,這其中的原因在下文會介紹。

>>> from collections import defaultdict
>>> dd = defaultdict(list)
>>> 'something' in dd
False
>>> dd.pop('something')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'pop(): dictionary is empty'
>>> dd.get('something')
>>> dd['something']
[]

defaultdict類除了接受類型名稱作為初始化函數(shù)的參數(shù)之外,還可以使用任何不帶參數(shù)的可調(diào)用函數(shù),到時該函數(shù)的返回結(jié)果作為默認值,這樣使得默認值的取值更加靈活。下面用一個例子來說明,如何用自定義的不帶參數(shù)的函數(shù)zero()作為defaultdict類的初始化函數(shù)的參數(shù):

>>> from collections import defaultdict
>>> def zero():
...     return 0
...
>>> dd = defaultdict(zero)
>>> dd
defaultdict(<function zero at 0xb7ed2684>, {})
>>> dd['foo']
0
>>> dd
defaultdict(<function zero at 0xb7ed2684>, {'foo': 0})

利用collections.defaultdict來解決最初的單詞統(tǒng)計問題,代碼如下:

from collections import defaultdict

strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy',
           'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy')
counts = defaultdict(lambda: 0)  # 使用lambda來定義簡單的函數(shù)

for s in strings:
    counts[s] += 1
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