Python 中容器collections的案例分析

這篇文章主要介紹Python 中容器collections的案例分析，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

寫在之前

我們都知道 Python 中內(nèi)置了許多標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，比如列表，元組，字典等。與此同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)庫還提供了一些額外的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，我們可以基于它們創(chuàng)建所需的新數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

Python 附帶了一個(gè)「容器」模塊 collections，它包含了很多的容器數(shù)據(jù)類型，今天我們來討論其中幾個(gè)常用的容器數(shù)據(jù)類型，掌握了這幾個(gè)可以減少我們重復(fù)造輪子所帶來的煩擾。

namedtuple

相信你已經(jīng)熟悉了元組。一個(gè)元組相當(dāng)于一個(gè)不可變的列表，你可以存儲(chǔ)一個(gè)數(shù)據(jù)的序列。這里要說的 namedtuple（命名元組）和元組非常像，它們都不能修改自己的數(shù)據(jù)。說完了像，那么它們有哪些地方不像呢？

作為元組，為了獲取其中的數(shù)據(jù)，我們需要使用整數(shù)作為索引：

>>> people = ('Rocky', 'python')
>>> print(people[0])
Rocky

而 namedtuple 把元組變成了一個(gè)針對簡單任務(wù)的容器，我們不必使用整數(shù)索引來訪問 namedtuple 的數(shù)據(jù)，反而可以像用字典一樣訪問 namedtuple。

>>> from collections import namedtuple
>>> people = namedtuple('people', 'name age like')
>>> Rocky = people(name = 'rocky', age = 23, like = 'python')
>>> print(Rocky)
people(name='rocky', age=23, like='python')
>>> print(Rocky.name)
rocky

一個(gè) namedtuple 有兩個(gè)必須的參數(shù)：元組名稱和字段名稱。在上面的代碼中，我們的元組名稱是 people，字段名稱是 name，age，like。nametuple 讓元組變的更加易讀，很容易理解代碼是做什么的，同樣我們也不用使用整數(shù)索引來訪問一個(gè)命名元組（上面代碼我們用 name 訪問了 namedtuple 中的數(shù)據(jù)），這讓我們的代碼更加容易維護(hù)。

但是你一定要記住的是，雖然它的用法很爽，但它還是一個(gè)元組！所以屬性值在 namedtuple 中是不可變的。

我們在上面說過可以像用字典一樣訪問 namedtuple，那么當(dāng)然也可以把它轉(zhuǎn)為字典，具體操作如下所示:

>>> from collections import namedtuple
>>> people = namedtuple('people', 'name age like')
>>> Rocky = people(name = 'rocky', age = 23, like = 'python')
>>> print(Rocky._asdict())
OrderedDict([('name', 'rocky'), ('age', 23), ('like', 'python')])

defaultdict

我之前在使用字典的時(shí)候相當(dāng)隨意，只是隨便 dict 一下就好了，然而這樣使用存在一個(gè)問題：當(dāng)使用的 key 不存在的時(shí)候會(huì)報(bào) KeyError，而 defaultdict 就比較厲害了，我們完全不需要檢查 key 是否存在，所以我們能像下面這樣做的隨心所欲：

from collections import defaultdict

languages = (
  ('rocky', 'python'),
  ('snow', 'c'),
  ('leey', 'java'),
  ('rocky', 'c++'),
  ('leey', 'c#')
)

favourite = defaultdict(list)

for name, language in languages:
  favourite[name].append(language)

print(favourite)

輸出如下所示：

defaultdict(<type 'list'>, {'leey': ['java', 'c#'], 'rocky': ['python', 'c++'], 'snow': ['c']})

然后我們再回到“鍵不存在，會(huì)觸發(fā) KeyError 異?！边@個(gè)問題上來，我們先來看 dict 觸發(fā) KeyError 的例子：

my_dict = {}
my_dict['name']['like'] = 'python'

輸出如下：

KeyError: 'name'

defaultdict 則用了一個(gè)非常巧妙的方式繞過了這個(gè)問題，請看下面的操作：

import collections
language = lambda : collections.defaultdict(language)
my_dict = language()
my_dict['name']['like'] = 'python'

運(yùn)行一下顯示正常，我們可以用 json.dumps 打印出 my_dict 的內(nèi)容：

import json
print(json.dumps(my_dict))

運(yùn)行結(jié)果如下：

{"name": {"like": "python"}}

Counter

Counter 是一個(gè)計(jì)數(shù)器，它可以幫助我們針對某項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，比如可以用它來統(tǒng)計(jì)每個(gè)人擅長的編程語言：

from collections import Counter

languages = (
('rocky', 'python'),
('snow', 'c'),
('leey', 'java'),
('rocky', 'c++'),
('leey', 'c#')
)

cnt = Counter(name for name, language in languages)
print(cnt)

運(yùn)行結(jié)果如下所示：

Counter({'leey': 2, 'rocky': 2, 'snow': 1})

當(dāng)然我們也可以用它來統(tǒng)計(jì)一個(gè)文件，比如：

from collections import Counter

with open('test.txt', 'rb') as f:
line_cnt = Counter(f)

print(line_cnt)

deque

deque 提供了一個(gè)雙端隊(duì)列，我們可以在首尾兩端添加或者刪除元素

想要使用 deque，首先我們要從 collections 中導(dǎo)入 deque 模塊，然后創(chuàng)建一個(gè) deque 對象，它的用法就像我們前面學(xué)過的 list 一樣，并且提供了類似的方法，具體如下所示：

from collections import deque

deq = deque()
deq.append(1)
deq.append(2)
deq.append(3)
print(deq)
print(len(deq))
print(deq[0])
print(deq[-1])

輸出結(jié)果如下：

deque([1, 2, 3])
3
1
3

我們可以從兩端取出數(shù)據(jù)：

from collections import deque

deq = deque(range(5))
print('len(deq) == {}'.format(len(deq)))
deq.popleft()
deq.pop()
print(deq)

輸出的結(jié)果如下所示：

len(deq) == 5
deq == deque([1, 2, 3])

我們也可以對這個(gè)列表的大小進(jìn)行限制，當(dāng)超出我們的限制的時(shí)候，數(shù)據(jù)會(huì)從另一端被 pop 出去，具體我們來看下面的操作：

from collections import deque

deq = deque(maxlen=3)
deq.append(1)
deq.append(2)
deq.append(3)
print(deq)
deq.append(4)
print (deq)

輸出的結(jié)果如下：

deque([1, 2, 3], maxlen=3)
deque([2, 3, 4], maxlen=3)

當(dāng)超出 maxlen 的值時(shí)，最左邊的數(shù)據(jù)將從隊(duì)列中刪除。

當(dāng)然我們還可以從任意一端擴(kuò)展這個(gè)雙端隊(duì)列中的數(shù)據(jù)：

from collections import deque

deq = deque([1,2,3])
deq.extendleft([0])
deq.extend([4,5,6])
print(deq)

輸出的結(jié)果如下所示：

deque([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6])

以上是Python 中容器collections的案例分析的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！希望分享的內(nèi)容對大家有幫助，更多相關(guān)知識，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道！