聊聊Python的一個(gè)內(nèi)置模塊Collections
1、模塊說明
collections 是 Python 的一個(gè)內(nèi)置模塊，所謂內(nèi)置模塊的意思是指 Python 內(nèi)部封裝好的模塊，無需安裝即可直接使用。
- collections 包含了一些特殊的容器，針對(duì) Python 內(nèi)置的容器，例如：list、dict、set、tuple，提供了另一種選擇。
- namedtuple：可以創(chuàng)建包含名稱的 tuple。
- deque：類似于 list 的容器，可以快速的在隊(duì)列頭部和尾部添加、刪除元素。
- OrderedDict：dict的子類，可以記住元素的添加順序。
- defaultdict：dict的子類，可以調(diào)用提供默認(rèn)值的函數(shù)。
- Counter：dict的子類，計(jì)算可hash的對(duì)象。
2、 實(shí)戰(zhàn)代碼
(1) testNamedTuple函數(shù)
Python 提供了很多非常好用的基本類型，比如不可變類型 tuple，我們可以輕松地用它來表示一個(gè)二元向量。
namedtuple 是一個(gè)函數(shù)，它用來創(chuàng)建一個(gè)自定義的 tuple 對(duì)象，并且規(guī)定了 tuple 元素的個(gè)數(shù)，并可以用屬性而不是索引來引用 tuple 的某個(gè)元素。
如此一來，我們用 namedtuple 可以很方便地定義一種數(shù)據(jù)類型，它具備 tuple 的不變性，又可以根據(jù)屬性來引用，使用十分方便。
本示例中我們使用了一個(gè)三維坐標(biāo) x,y,z 來定義一個(gè) tuple 對(duì)象，對(duì)象元素有3個(gè)，然后通過坐標(biāo)值來引用相應(yīng)的值即可。
from collections import namedtuple
from collections import deque
from collections import defaultdict
from collections import OrderedDict
from collections import Counter
def testNamedTuple():
vector=namedtuple('vector',['x','y','z'])
flag=vector(3,4,5)
print(type(flag))
print(isinstance(flag,vector))
print(isinstance(flag,tuple)) #通過這里的判定我們就可以知曉它是元組類型
print(flag.x,flag.y,flag.z)
(2) testDeque函數(shù)
deque是棧和隊(duì)列的一種廣義實(shí)現(xiàn)，deque是 "double-end queue" 的簡(jiǎn)稱。
deque支持線程安全、有效內(nèi)存地以近似O(1)的性能在 deque 的兩端插入和刪除元素，盡管 list 也支持相似的操作，但是它主要在固定長(zhǎng)度操作上的優(yōu)化，從而在 pop(0) 和 insert(0,v)(會(huì)改變數(shù)據(jù)的位置和大小)上有O(n)的時(shí)間復(fù)雜度。
在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，我們知道隊(duì)列和堆棧是兩個(gè)非常重要的數(shù)據(jù)類型，一個(gè)先進(jìn)先出，一個(gè)后進(jìn)先出。
在 python 中，使用 list 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，按索引訪問元素很快，但是插入和刪除元素就很慢，因?yàn)?list 是線性存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)量大的時(shí)候，插入和刪除效率很低。
deque是為了高效實(shí)現(xiàn)插入和刪除操作的雙向鏈表結(jié)構(gòu)，非常適合實(shí)現(xiàn)隊(duì)列和堆棧這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
def testDeque():
list1=[x*x for x in range(101)]
delist=deque(list1) #對(duì)列表進(jìn)行了一次再處理，讓list1列表變成了雙向鏈表結(jié)構(gòu)
delist.append(1000)#將x添加到deque的右側(cè)
delist.appendleft(2000)#將x添加到deque的左側(cè)
delist.pop(1000)#移除和返回deque中最右側(cè)的元素，如果沒有元素，將會(huì)報(bào)出IndexError；
delist.popleft()#移除和返回deque中最左側(cè)的元素，如果沒有元素，將會(huì)報(bào)出IndexError；
delist.count(1)#返回deque中元素等于1的個(gè)數(shù)
delist.remove(10000)#移除第一次出現(xiàn)的value，如果沒有找到，報(bào)出ValueError；
delist.reverse()#反轉(zhuǎn)deque中的元素，并返回None；
list2=[1,3,4,5]
delist.extend(list2)#將可迭代變量iterable中的元素添加至deque的右側(cè)
delist.extendleft(list2)#將變量iterable中的元素添加至deque的左側(cè)，往左側(cè)添加序列的順序與可迭代變量iterable中的元素相反
delist.maxlen()#只讀的屬性，deque的最大長(zhǎng)度，如果無解，就返回None
delist.rotate(1)#從右側(cè)反轉(zhuǎn)n步，如果n為負(fù)數(shù)，則從左側(cè)反轉(zhuǎn)
delist.clear()#將deque中的元素全部刪除，最后長(zhǎng)度為0；
(3)testDefaultdict函數(shù)
defaultdict是內(nèi)置數(shù)據(jù)類型 dict 的一個(gè)子類，基本功能與 dict 一樣，只是重寫了一個(gè)方法__missing__(key)和增加了一個(gè)可寫的對(duì)象變量 default_factory。
使用 dict 字典類型時(shí)，如果引用的 key 不存在，就會(huì)拋出 KeyError。如果希望 Key 不存在時(shí)，返回一個(gè)默認(rèn)值，就可以用 defaultdict。
def testDefaultdict():
dict1= defaultdict(lambda: 'default') #Key不存在時(shí)，返回一個(gè)默認(rèn)值，就可以用default，defaultdict的其他行為跟dict是完全一樣的
dict1["k1"]="v1"
print(dict1["k2"])
list2= [('yellow',11),('blue',2),('yellow',3),('blue',4),('red',5),('red',10)]
dict1 = defaultdict(list)#使用list作為default_factory，很容易將一個(gè)key-value的序列轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)于list的詞典
for k,v in list2:
dict1[k].append(v)
print(dict1)
(4) testOrderedDict函數(shù)
OrderedDict類似于正常的詞典，只是它記住了元素插入的順序，當(dāng)在有序的詞典上迭代時(shí)，返回的元素就是它們第一次添加的順序。這樣 dict 就是一個(gè)有序的字典。
使用 dict 時(shí)，key 是無序的。在對(duì) dict 做迭代時(shí)，我們無法確定 key 的順序。但是如果想要保持 key 的順序，可以用 OrderedDict。
def testOrderedDict():
dict1=dict([('aaa', 111), ('ddd',444),('bbb', 222), ('ccc', 333)])
print(dict1)
dict2 = OrderedDict([('ddd',444),('aaa', 111), ('bbb', 222), ('ccc', 333)])#OrderedDict的key會(huì)按照插入的順序排列，不是key本身排序
print(dict2)
dict3 = {"banana": 33, "apple": 222, "pear": 1, "orange": 4444}
# dict sorted by key
dict4=OrderedDict(sorted(dict3.items(), key=lambda t: t[0]))
print("dict4",dict4)
# dict sorted by value
dict5=OrderedDict(sorted(dict3.items(), key=lambda t: t[1]))
print("dict5",dict5)
# dict sorted by length of key string
dict6 = OrderedDict(sorted(dict3.items(), key=lambda t: len(t[0])))
print("dict6",dict6)
print(dict6['apple'])
(5) testCounter函數(shù)
def testCounter():
'''counter可以支持方便、快速的計(jì)數(shù)'''
str1="abcdefgabcedergeghdjlkabcdefe" #將可迭代的字符串初始化counter
str2=Counter(str1)
print(str2) #從輸出的內(nèi)容來看，Counter實(shí)際上也是dict的一個(gè)子類
for k,v in str2.items():
print(k,v)
dict3 = {"banana": 33, "apple": 222, "pear": 1, "orange": 4444,"apples":2}#將dict初始化counter
dict4=Counter(dict3)
print(dict4)
print(dict4["test"])#Counter對(duì)象類似于字典，如果某個(gè)項(xiàng)缺失，會(huì)返回0，而不是報(bào)出KeyError；
dict5=Counter(high=9,age=33,money=-1)#將args初始化counter
print(dict5)
#elements返回一個(gè)迭代器，每個(gè)元素重復(fù)的次數(shù)為它的數(shù)目，順序是任意的順序，如果一個(gè)元素的數(shù)目少于1，那么elements()就會(huì)忽略它；
list1=list(dict5.elements())
print(list1)
#most_common返回一個(gè)列表，包含counter中n個(gè)最大數(shù)目的元素
#，如果忽略n或者為None，most_common()將會(huì)返回counter中的所有元素，元素有著相同數(shù)目的將會(huì)以任意順序排列；
str1 = "abcdefgabcedergeghdjlkabcdefe"
list1=Counter(str1).most_common(3)
print(list1)
if __name__ == '__main__':
# testNamedTuple()
# testCounter()
testDefaultdict()
# testDeque()
# testOrderedDict()
