collections是Python内建的一个集合模块,提供了许多有用的集合类。
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)
,很难看出这个tuple
是用来表示一个坐标的。
定义一个class又小题大做了,这时,namedtuple
就派上了用场
from collections import namedtuple
Point = namedtuple('Point', ['x', 'y'])
p = Point(1, 2)
print(p.x)
print(p.y)
结果:
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。
可以验证创建的Point
对象是tuple
的一种子类:
print(isinstance(p,Point))
print(isinstance(p,tuple))
结果;
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列表,适合用于队列和栈:
from collections import deque
q = deque(['a', 'b', 'c'])
q.appendleft(1)
q.append('2')
print(q)
结果:
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。
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
d = defaultdict(lambda: 'None')
d['key1'] = 'abc'
print(d['key1'])
print(d['ddd'])
结果展示
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。
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。
如果要保持Key的顺序,可以用OrderedDict
:
from collections import OrderedDict
d = dict([('a', 1), ('c', 2), ('b', 3)])
print(d)
od = OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])
print(od)
结果;
注意,OrderedDict
的Key会按照插入的顺序排列,不是Key本身排序
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。
import os, argparse
defaults = {'color': 'red', 'user': 'guest'}
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 is not None}
combined = ChainMap(command_line_args, os.environ, defaults)
print(combined['color'])
print(combined['user'])
python tesone1.py -c 11
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 'shanghai':
c[ch] = c[ch] + 1
print(c)
c.update('guangzhou')
print(c)
结果;
Counter({'h': 2, 'a': 2, 's': 1, 'n': 1, 'g': 1, 'i': 1})
Counter({'h': 3, 'a': 3, 'g': 3, 'n': 2, 'u': 2, 's': 1, 'i': 1, 'z': 1, 'o': 1})