Python collections模塊中的幾種數(shù)據(jù)結構

namedtuple

• namedtuple 是一種類似于元組的數(shù)據(jù)類型,除了 tuple 的一些用法之外，還能更方便地通過屬性名來訪問數(shù)據(jù)

In[1]: from collections import namedtuple
In[2]: Person = namedtuple('Person', ['name', 'age',  'phone'])
In[3]: me = Person(name='me', age='1', phone=123465)
In[4]: me
Out[4]: Person(name='me', age='1', phone=123465)

從上面的例子中可以看出，當使用 nametuple 通過屬性訪問數(shù)據(jù)時，能讓我們的代碼更好維護(與索引相比)

def fun1():
    ...
    return code, message

code, message = fun1()


Result = namedtuple('Recult', ['code', 'success'])
def fun2():
    ...
    return Result(code=0, message='success')

result = func2()

從上面兩種函數(shù)的返回方式來看，第二種的可讀性是比第一種好的，尤其是當一次返回多個數(shù)據(jù)，又不想將返回結果封裝成一個 class的時候，可以使用 nametuple

• 不可變

  • 與 tuple 類似，namedtuple的屬性是不可變的

  In[5]: me.age += 1
  Traceback (most recent call last):
  File "/home/liujinxuan/Virtualenv/venv/local/lib/python2.7/site-packages/IPython/core/interactiveshell.py", line 2878, in run_code
      exec(code_obj, self.user_global_ns, self.user_ns)
  File "<ipython-input-6-99c261b82013>", line 1, in <module>
      me.age += 1
  TypeError: cannot concatenate 'str' and 'int' objects
  

• 更多用法，參考 https://docs.python.org/2/library/collections.html#collections.namedtuple

deque

• deque 對象類似于list列表，不過你可以操作它的“兩端”, 是一個高效實現(xiàn)插入和刪除操作的雙向列表，適合用于隊列和棧

  In[1]: from collections import deque
  In[2]: q = deque()
  In[3]: q.append(0)
  In[4]: q.append(1)
  In[5]: q
  Out[5]: deque([0, 1])
  In[6]: q.appendleft(2)
  In[7]: q
  Out[7]: deque([2, 0, 1])
  In[8]: q.pop()
  Out[8]: 1
  In[9]: q.popleft()
  Out[9]: 2
  

• 我們可以從任一端擴展這個隊列中的數(shù)據(jù)：

  In[10]: d.extendleft([d.extend([6,7,8])])
  Out[10]: deque([6, 7, 8, 0])
  

• 我們也可以設置 deque 的大小,當元素數(shù)量超出設定的限制時，數(shù)據(jù)會從另一端被 pop 出去

  In[11]: d = deque(maxlen=5)
  In[11]: d.extend([6, 7, 8, 0])
  In [12]: d
  Out[13]: deque([6, 7, 8, 0, 1])
  In [14]: d.append(2)
  In [15]: d
  Out[15]: deque([7, 8, 0, 1, 2])
  In [16]: d.appendleft(6)
  In [17]: d
  Out[17]: deque([6, 7, 8, 0, 1])
  
  

• 更多用法, 參考 https://docs.python.org/2/library/collections.html#collections.deque

defaultdict

• defaultdict 的用法與 dict 類似， 不同的是， 當訪問 defaultdict 中不存在的值時，會返回一個默認值，而不是向 dict 引發(fā)KeyError異常

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

  In [1]: from collections import defaultdict
  In [2]: d = defaultdict(list)
  In [3]: d['not_exist_key']
  Out[3]: []
  In [4]: def init_value():
      ...:     return 0
      ...: 
  In [5]: d = defaultdict(init_value)
  In [6]: d['not_exist_key']
  Out[6]: 0
  

• 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

  >>> from collections import defaultdict
  >>> print defaultdict.__missing__.__doc__
  __missing__(key) # Called by __getitem__ for missing key; pseudo-code:
  if self.default_factory is None: raise KeyError((key,))
  self[key] = value = self.default_factory()
  return value
  

  defaultdict 實現(xiàn)了 __missing__ 方法, __missing__ 方法的作用是當使用 __getitem__() 方法訪問一個不存在的鍵時( dict[key] 這種形式實際上是 __getitem__() 方法的簡化形式)，會調(diào)用 __missing__() 方法獲取默認值，并將該鍵添加到字典中去。

• 更多用法參考 https://docs.python.org/2/library/collections.html#collections.defaultdict

Counter

• Counter是一個簡單的計數(shù)器，幫助我們針對某項數(shù)據(jù)進行計數(shù)。

  In [1]: from collections import Counter
  In [2]: s = '''HangZhou lukou'''
  In [3]: c = Counter(s)
  In [4]: c
  Out[4]: 
  Counter({' ': 1,
          'H': 1,
          'Z': 1,
          'a': 1,
          'g': 1,
          'h': 1,
          'k': 1,
          'l': 1,
          'n': 1,
          'o': 2,
          'u': 3})
  In [5]: c.most_common(5)  #   出現(xiàn)次數(shù)最多的 5個字符
  Out[5]: [('u', 3), ('o', 2), ('a', 1), (' ', 1), ('g', 1)]   
  

• 更多用法參考 https://docs.python.org/2/library/collections.html#collections.Counter

OrderedDict

• Python中的 dict 是通過計算 key 的哈希值來確定存儲位置的，因此存在 dict 中的數(shù)據(jù)是無序的,當我們需要獲得一個有序的字典對象時,可以使用 OrderedDict, OrderedDict中的數(shù)據(jù)會按照插入的順序排序

  In [1]: from collections import OrderedDict
  In [2]: od = OrderedDict()
  In [3]: od['b'] = 1
  In [4]: od['a'] = 1
  In [5]: od['c'] = 1
  In [6]: od
  Out[6]: OrderedDict([('b', 1), ('a', 1), ('c', 1)])
  
  

• 如果某個key對應的值改變了，順序不變。

  In [7]: od['a'] = 2
  In [8]: od
  Out[8]: OrderedDict([('b', 1), ('a', 2), ('c', 1)])
  

• 在比較兩個OrderDict時，OrderedDict要內(nèi)容和順序完全相同才會視為相等。
• 更多用法參考 https://docs.python.org/2/library/collections.html#collections.OrderedDict