Python常用的内建模块2:collections

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

• namedtuple

我们知道tuple可以表示不变集合, 例如, 一个点的二维坐标就可以表示成:

>>> p = (1, 2)

但是, 看到(1, 2)很难看出来这个tuple是来表示一个坐标的
定义一个class又有点小题大做了, 这个时候, namedtuple就有作用了

>>> from collections import namedtuple
>>> Point = namedtuple('Point', ['x', 'y'])
>>> p = Point(1, 2)
>>> p.x
1
>>> p.y
2

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

• deque

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, 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是为了实现高效插入和删除操作的双向列表, 适合用于队列和栈:

>>> from collections import deque
>>> q = deque(['a', 'b', 'c'])
>>> q.append('x')
>>> q.appendleft('y')
>>> q
deque(['y', 'a', 'b', 'c', 'x'])

deque除了实现list的append()和pop()外, 还支持appendleft()和popleft(), 这样就可以高效的往头部和尾部删除和添加元素了

• defaultdict

使用dict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: 'N/A')
>>> dd['key1'] = 'abc'
>>> dd['key1'] # key1存在
'abc'
>>> dd['key2'] # key2不存在，返回默认值
'N/A'

注意默认值是调用函数返回的, 而函数在创建defaultdict对象传入.
除了Key不存在时返回默认值意外,defaultDict和dict没有任何区别

• OrderedDict

使用dict时, Key是无序的, 在对dict做迭代的时候, 我们无法确定Key的顺序.
如果要保持Key的顺序, 可以使用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是按照插入的顺序排列, 而不是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']

• 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
>>> c = Counter()
>>> for ch in 'programming':
...     c[ch] = c[ch] + 1
...
>>> c
Counter({'g': 2, 'm': 2, 'r': 2, 'a': 1, 'i': 1, 'o': 1, 'n': 1, 'p': 1})