[[427289]]

collections 庫是標準庫的一部分，里面有很多數據結構，在列表、字典、元組的基礎上做了很多修改和提升。

今天就來說說最有用的幾個。

1、deque

它實現了兩端都可以操作的隊列，相當于雙端隊列，與可以指定最多存儲多少個元素，與 Python 的基本數據類型列表很相似。

from collections import deque 
 
a = deque(maxlen=3) 

上述代碼定義了大小為 3 的雙端隊列，當你插入第 4 個元素時，隊列的第一個元素會被刪除。

a = deque(maxlen=3) 
a.append(1) # a = [1] 
a.append(2) # a = [1, 2] 
a.append(3) # a = [1, 2, 3] FULL 
a.append(4) # a = [2,3,4] 

因為這是一個雙端隊列，你可以在隊列的首位插入元素，也可以在首尾刪除元素，它們的時間復雜度都是 O(1):

• append(x) 在隊列尾部插入 x
• appendleft(x) 在隊列頭部插入 x
• pop() 在隊列尾部刪除一個元素，并返回
• popleft() 在隊列頭部刪除一個元素，并返回

a = deque(maxlen = 10) 
a.append(1) # a = [1] 
a.append(2) # a = [1, 2] 在隊列尾部插入 2 
a.appendleft(3)# a = [3, 1, 2] 在隊列頭部插入 3 
x = a.pop() # a = [3, 1], x = 2 刪除隊列尾部元素 2 
y = a.popleft() # a = [1], y = 3 刪除隊列頭部元素 3 

2、namedtuple

這個庫提供了命名的元組，可以通過指定的名稱來訪問，例如：

from collections import namedtuple 
Point = namedtuple("Point", ['x','y','z']) 
p = Point(3,4,5) 
print(p.x, p.y, p.z) #Output: 3, 4, 5 

namedtuple 函數把第一個參數作為新元組的名稱，第二個參數就是元組內元素的名稱映射，可以是一個字符串列表，也可以是空格或逗號分割的字符串。

Point = namedtuple("Point", "x y z") 
Point = namedtuple("Point", "x,y,z") 

也可以這樣初始化，非常靈活：

p1 = Point(3,4,5) 
p2 = Point(x=3, y=4, z=5) 
p3 = Point._make([3,4,5]) 

還可以使用 namedtuple 來設置默認值：

PointDef = namedtuple("PointDef", "x, y, z", defaults = [0,0,0]) 
p = PointDef(x=1) # p is (1,0,0) 

如果你定義了三個名稱，卻提供了兩個默認值，那么只有最后兩個會被賦予默認值：

Point = namedtuple("Point", "x y z",defaults ="[0, 0]) 
print(Point._field_defaults) 
# output: {“y”: 0, “z”: 0} 

3、Counter

計數器 Counter 非常有用，尤其當你需要統計列表或可迭代對象中元素的數量時：

from collections import Counter 
c = Counter(“aaabbccdaaa”) 
print(c) 
#Output: Counter({'a': 6, 'b': 2, 'c': 2, 'd': 1}) 

還可以方便的統計頻率前幾大，比如統計出現頻率最高的兩個元素：

print(c.most_common(2)) 
#output: [('a', 6), ('b', 2)] 

還可以動態增刪字符串，然后統計：

c = Counter("abbc") # {"a":1, "b":2, "c":1} 
c.update("bccd") # {"a":1, "b":3, "c":3, "d":1} 
c.subtract("bbc") # {"a":1, "b":1, "c":2, "d":1} 

4、defaultdict

defaultdict 和 dict 差不多，但是可以提供 dict 的 values 的默認數據類型，比如：

from collections import defaultdict 
toAdd =[("key1", 3), ("key2", 5), ("key3", 6), ("key2", 7)] 
d = defaultdict(list) 
for key, val in toAdd: 
  d[key].append(val) 
print(d) # {"key1":[3], "key2":[5, 7], "key3":[6]} 

如果你用 dict，可能要這樣寫：

d = dict() 
for key, val in toAdd: 
  if key in d: 
    d[key].append(val) 
  else: 
    d[key] = [val] 

或者是這樣的：

d = dict() 
for key, val in toAdd: 
  d.setdefault(key, []).append(val) 

總之，defaultdict 是簡單和快捷的。