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前言
今天我們的主角是 defaultdict ,同時也會介紹一下模仿方法 __missing__()
,本文主要來源于網(wǎng)友博客,分享給有需要的人。下面話不多說了,來一起看看詳細的介紹吧。
默認值可以很方便
眾所周知,在Python中如果訪問字典中不存在的鍵,會引發(fā)KeyError異常。但是有時候,字典中的每個鍵都存在默認值是非常方便的。例如下面的例子:
strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy', 'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy') counts = {} for kw in strings: counts[kw] += 1
該例子統(tǒng)計strings中某個單詞出現(xiàn)的次數(shù),并在counts字典中作記錄。單詞每出現(xiàn)一次,在counts相對應的鍵所存的值數(shù)字加1。但是事實上,運行這段代碼會拋出KeyError異常,出現(xiàn)的時機是每個單詞第一次統(tǒng)計的時候,因為Python的dict中不存在默認值的說法,可以在Python命令行中驗證:
>>> counts = dict() >>> counts {} >>> counts['puppy'] += 1 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> KeyError: 'puppy'
使用判斷語句檢查
既然如此,首先可能想到的方法是在單詞第一次統(tǒng)計的時候,在counts中相應的鍵存下默認值1。這需要在處理的時候添加一個判斷語句:
strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy', 'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy') counts = {} for kw in strings: if kw not in counts: counts[kw] = 1 else: counts[kw] += 1 # counts: # {'puppy': 5, 'weasel': 1, 'kitten': 2}
使用 dict.setdefault() 方法
也可以通過 dict.setdefault() 方法來設置默認值:
strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy', 'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy') counts = {} for kw in strings: counts.setdefault(kw, 0) counts[kw] += 1
dict.setdefault()
方法接收兩個參數(shù),第一個參數(shù)是健的名稱,第二個參數(shù)是默認值。假如字典中不存在給定的鍵,則返回參數(shù)中提供的默認值;反之,則返回字典中保存的值。利用 dict.setdefault()
方法的返回值可以重寫for循環(huán)中的代碼,使其更加簡潔:
strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy', 'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy') counts = {} for kw in strings: counts[kw] = counts.setdefault(kw, 0) + 1
使用 collections.defaultdict 類
以上的方法雖然在一定程度上解決了dict中不存在默認值的問題,但是這時候我們會想,有沒有一種字典它本身提供了默認值的功能呢?答案是肯定的,那就是 collections.defaultdict
。
defaultdict類就好像是一個dict,但是它是使用一個類型來初始化的:
>>> from collections import defaultdict >>> dd = defaultdict(list) >>> dd defaultdict(<type 'list'>, {})
defaultdict類的初始化函數(shù)接受一個類型作為參數(shù),當所訪問的鍵不存在的時候,可以實例化一個值作為默認值:
>>> dd['foo'] [] >>> dd defaultdict(<type 'list'>, {'foo': []}) >>> dd['bar'].append('quux') >>> dd defaultdict(<type 'list'>, {'foo': [], 'bar': ['quux']})
需要注意的是,這種形式的默認值只有在通過 dict[key]
或者 dict.__getitem__(key)
訪問的時候才有效,這其中的原因在下文會介紹。
>>> from collections import defaultdict >>> dd = defaultdict(list) >>> 'something' in dd False >>> dd.pop('something') Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> KeyError: 'pop(): dictionary is empty' >>> dd.get('something') >>> dd['something'] []
defaultdict類除了接受類型名稱作為初始化函數(shù)的參數(shù)之外,還可以使用任何不帶參數(shù)的可調(diào)用函數(shù),到時該函數(shù)的返回結(jié)果作為默認值,這樣使得默認值的取值更加靈活。下面用一個例子來說明,如何用自定義的不帶參數(shù)的函數(shù) zero()
作為defaultdict類的初始化函數(shù)的參數(shù):
>>> from collections import defaultdict >>> def zero(): ... return 0 ... >>> dd = defaultdict(zero) >>> dd defaultdict(<function zero at 0xb7ed2684>, {}) >>> dd['foo'] 0 >>> dd defaultdict(<function zero at 0xb7ed2684>, {'foo': 0})
利用 collections.defaultdict
來解決最初的單詞統(tǒng)計問題,代碼如下:
from collections import defaultdict strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy', 'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy') counts = defaultdict(lambda: 0) # 使用lambda來定義簡單的函數(shù) for s in strings: counts[s] += 1
defaultdict類是如何實現(xiàn)的
通過上面的內(nèi)容,想必大家已經(jīng)了解了defaultdict類的用法,那么在defaultdict類中又是如何來實現(xiàn)默認值的功能呢?這其中的關鍵是使用了看 __missing__()
這個方法:
>>> from collections import defaultdict >>> print defaultdict.__missing__.__doc__ __missing__(key) # Called by __getitem__ for missing key; pseudo-code: if self.default_factory is None: raise KeyError(key) self[key] = value = self.default_factory() return value
通過查看 __missing__()
方法的 docstring ,可以看出當使用 __getitem__()
方法訪問一個不存在的鍵時 dict[key] 這種形式實際上是 __getitem__()
方法的簡化形式),會調(diào)用 __missing__()
方法獲取默認值,并將該鍵添加到字典中去。
關于 __missing__()
方法的具體介紹可以參考Python官方文檔中的" Mapping Types — dict "一節(jié)。
文檔中介紹,從2.5版本開始,如果派生自dict的子類定義了 __missing__()
方法,當訪問不存在的鍵時,dict[key]
會調(diào)用 __missing__()
方法取得默認值。
從中可以看出,雖然dict支持 __missing__()
方法,但是在dict本身是不存在這個方法的,而是需要在派生的子類中自行實現(xiàn)這個方法??梢院唵蔚尿炞C這一點:
>>> print dict.__missing__.__doc__ Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: type object 'dict' has no attribute '__missing__'
同時,我們可以進一步的做實驗,定義一個子類Missing并實現(xiàn) __missing__()
方法:
>>> class Missing(dict): ... def __missing__(self, key): ... return 'missing' ... >>> d = Missing() >>> d {} >>> d['foo'] 'missing' >>> d {}
返回結(jié)果反映了 __missing__()
方法確實發(fā)揮了作用。在此基礎上,我們稍許修改 __missing__()
方法,使得該子類同defautldict類一樣為不存在的鍵設置一個默認值:
>>> class Defaulting(dict): ... def __missing__(self, key): ... self[key] = 'default' ... return 'default' ... >>> d = Defaulting() >>> d {} >>> d['foo'] 'default' >>> d {'foo': 'default'}
在舊版本的Python中實現(xiàn)類defaultdict的功能
defaultdict類是從2.5版本之后才添加的,在一些舊版本中并不支持它,因此為舊版本實現(xiàn)一個兼容的defaultdict類是必要的。這其實很簡單,雖然性能可能未必如2.5版本中自帶的defautldict類好,但在功能上是一樣的。
首先, __getitem__()
方法需要在訪問鍵失敗時,調(diào)用 __missing__()
方法:
class defaultdict(dict): def __getitem__(self, key): try: return dict.__getitem__(self, key) except KeyError: return self.__missing__(key)
其次,需要實現(xiàn) __missing__()
方法用來設置默認值:
class defaultdict(dict): def __getitem__(self, key): try: return dict.__getitem__(self, key) except KeyError: return self.__missing__(key) def __missing__(self, key): self[key] = value = self.default_factory() return value
然后,defaultdict類的初始化函數(shù) __init__()
需要接受類型或者可調(diào)用函數(shù)參數(shù):
class defaultdict(dict): def __init__(self, default_factory=None, *a, **kw): dict.__init__(self, *a, **kw) self.default_factory = default_factory def __getitem__(self, key): try: return dict.__getitem__(self, key) except KeyError: return self.__missing__(key) def __missing__(self, key): self[key] = value = self.default_factory() return value
最后,綜合以上內(nèi)容,通過以下方式完成兼容新舊Python版本的代碼:
try: from collections import defaultdict except ImportError: class defaultdict(dict): def __init__(self, default_factory=None, *a, **kw): dict.__init__(self, *a, **kw) self.default_factory = default_factory def __getitem__(self, key): try: return dict.__getitem__(self, key) except KeyError: return self.__missing__(key) def __missing__(self, key): self[key] = value = self.default_factory() return value
參考文檔
https://docs.python.org/2/library/collections.html#collections.defaultdict
總結(jié)
以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值,如果有疑問大家可以留言交流,謝謝大家對億速云的支持。
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