浅析python内置模块collections


Posted in Python onNovember 15, 2019

collections是Python内建的一个集合模块,提供了许多有用的集合类。

1、namedtuple

python提供了很多非常好用的基本类型,比如不可变类型tuple,我们可以轻松地用它来表示一个二元向量。

>>> v = (2,3)

我们发现,虽然(2,3)表示出了一个向量的两个坐标,但是,如果没有额外说明,又很难直接看出这个元组是用来表示一个坐标的。

为此定义一个class又小题大做了,这时,namedtuple就派上用场了。

>>> from collections import namedtuple
>>> Vector = namedtuple('Vector', ['x', 'y'])
>>> v = Vector(2,3)
>>> v.x
2
>>> v.y
3

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。

这样一来,我们用namedtuple可以很方便地定义一种数据类型,它具备tuple的不变性,又可以根据属性来引用,使用十分方便。

我们可以验证创建的Vector对象的类型。

>>> type(v)
<class '__main__.Vector'>
>>> isinstance(v, Vector)
True
>>> isinstance(v, tuple)
True

类似的,如果要用坐标和半径表示一个圆,也可以用namedtuple定义:

>>> Circle = namedtuple('Circle', ['x', 'y', 'r'])
# namedtuple('名称', [‘属性列表'])

2、deque

在数据结构中,我们知道队列和堆栈是两个非常重要的数据类型,一个先进先出,一个后进先出。在python中,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链表结构,非常适合实现队列和堆栈这样的数据结构。

>>> from collections import deque
>>> deq = deque([1, 2, 3])
>>> deq.append(4)
>>> deq
deque([1, 2, 3, 4])
>>> deq.appendleft(5)
>>> deq
deque([5, 1, 2, 3, 4])
>>> deq.pop()
4
>>> deq.popleft()
5
>>> deq
deque([1, 2, 3])

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。

3、defaultdict

使用dict字典类型时,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: 'defaultvalue')
>>> dd['key1'] = 'a'
>>> dd['key1']
'a'
>>> dd['key2'] # key2未定义,返回默认值
'defaultvalue'

注意默认值是调用函数返回的,而函数在创建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。

4、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。

但是如果想要保持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': 2}
>>> od = OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])
>>> od # OrderedDict的Key是有序的
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 __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)

5、ChainMap

ChainMap可以把一组dict串起来并组成一个逻辑上的dict。ChainMap本身也是一个dict,但是查找的时候,会按照顺序在内部的dict依次查找。

什么时候使用ChainMap最合适?举个例子:应用程序往往都需要传入参数,参数可以通过命令行传入,可以通过环境变量传入,还可以有默认参数。我们可以用ChainMap实现参数的优先级查找,即先查命令行参数,如果没有传入,再查环境变量,如果没有,就使用默认参数。

下面的代码演示了如何查找user和color这两个参数。

from collections import ChainMap
import os, argparse
# 构造缺省参数:
defaults = {
  'color': 'red',
  'user': 'guest'
}
# 构造命令行参数:
parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument('-u', '--user')
parser.add_argument('-c', '--color')
namespace = parser.parse_args()
command_line_args = { k: v for k, v in vars(namespace).items() if v }
# 组合成ChainMap:
combined = ChainMap(command_line_args, os.environ, defaults)
# 打印参数:
print('color=%s' % combined['color'])
print('user=%s' % combined['user'])

没有任何参数时,打印出默认参数:

$ python3 use_chainmap.py 
color=red
user=guest

当传入命令行参数时,优先使用命令行参数:

$ python3 use_chainmap.py -u bob
color=red
user=bob

同时传入命令行参数和环境变量,命令行参数的优先级较高:

$ user=admin color=green python3 use_chainmap.py -u bob
color=green
user=bob

6、Counter

Counter是一个简单的计数器,例如,统计字符出现的个数:

from collections import Counter
>>> s = 'abbcccdddd'
>>> Counter(s)
Counter({'d': 4, 'c': 3, 'b': 2, 'a': 1})

Counter实际上也是dict的一个子类。

7、小结

collections模块提供了一些有用的集合类,可以根据需要选用。

以上所述是小编给大家介绍的python内置模块collections,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对三水点靠木网站的支持!
如果你觉得本文对你有帮助,欢迎转载,烦请注明出处,谢谢!

Python 相关文章推荐
python中__call__内置函数用法实例
Jun 04 Python
python字典操作实例详解
Nov 16 Python
Python正则表达式指南 推荐
Oct 09 Python
PyTorch的深度学习入门之PyTorch安装和配置
Jun 27 Python
django中使用POST方法获取POST数据
Aug 20 Python
详解Python中打乱列表顺序random.shuffle()的使用方法
Nov 11 Python
Python实现word2Vec model过程解析
Dec 16 Python
pycharm 2019 最新激活方式(pycharm破解、激活)
Sep 22 Python
Python基于requests库爬取网站信息
Mar 02 Python
python 数据库查询返回list或tuple实例
May 15 Python
Python连接HDFS实现文件上传下载及Pandas转换文本文件到CSV操作
Jun 06 Python
python 如何做一个识别率百分百的OCR
May 29 Python
Python树莓派学习笔记之UDP传输视频帧操作详解
Nov 15 #Python
Python numpy数组转置与轴变换
Nov 15 #Python
python修改文件内容的3种方法详解
Nov 15 #Python
Python实现基于socket的udp传输与接收功能详解
Nov 15 #Python
python根据文本生成词云图代码实例
Nov 15 #Python
解决django后台管理界面添加中文内容乱码问题
Nov 15 #Python
python中的TCP(传输控制协议)用法实例分析
Nov 15 #Python
You might like
Apache中php.ini的设置方法
2013/02/28 PHP
php发送post请求的三种方法
2014/02/11 PHP
php 过滤英文标点符号及过滤中文标点符号代码
2014/06/12 PHP
PHP GD库生成图像的几个函数总结
2014/11/19 PHP
WordPress主题制作中自定义头部的相关PHP函数解析
2016/01/08 PHP
yii2的restful api路由实例详解
2019/05/14 PHP
基于jquery的超简单上下翻
2010/04/20 Javascript
JavaScript中字符串分割函数split用法实例
2015/04/07 Javascript
浅谈下拉菜单中的Option对象
2015/05/10 Javascript
JavaScript中的原型prototype完全解析
2016/05/10 Javascript
[原创]jQuery常用的4种加载方式分析
2016/07/25 Javascript
vue登录注册及token验证实现代码
2017/12/14 Javascript
详解Node.js中的Async和Await函数
2018/02/22 Javascript
gulp构建小程序的方法步骤
2019/05/31 Javascript
LayUi数据表格自定义赋值方式
2019/10/26 Javascript
Vue.directive 实现元素scroll逻辑复用
2019/11/29 Javascript
12 种使用Vue 的最佳做法
2020/03/30 Javascript
vue3.0搭配.net core实现文件上传组件
2020/10/29 Javascript
[03:52]显微镜下的DOTA2第三期——英雄在无聊的时候干什么
2014/06/20 DOTA
Python实现简单的HttpServer服务器示例
2017/09/25 Python
如何使用pyinstaller打包32位的exe程序
2019/05/26 Python
tensorflow模型文件(ckpt)转pb文件的方法(不知道输出节点名)
2020/04/22 Python
英国评分最高的女性剃须刀订阅盒:FFS Beauty
2018/01/25 全球购物
TripAdvisor印尼站:全球领先的旅游网站
2018/03/15 全球购物
意大利中国电子产品购物网站:Geekmall.com
2019/09/30 全球购物
住房公积金接收函
2014/01/09 职场文书
战友聚会邀请函
2014/01/18 职场文书
2014春晚主持词
2014/03/25 职场文书
《神奇的克隆》教学反思
2014/04/10 职场文书
石油工程专业毕业生求职信
2014/04/13 职场文书
公务员政审单位鉴定材料
2014/05/16 职场文书
城市创卫标语
2014/06/17 职场文书
建筑安全责任书范本
2014/07/24 职场文书
电话客服工作职责
2014/07/27 职场文书
公安机关起诉意见书
2015/05/20 职场文书
Python使用openpyxl模块处理Excel文件
2022/06/05 Python