Python附帶一個模塊,它包含許多容器數(shù)據(jù)類型,名字叫作collections。我們將討論它的作用和用法。
我們將討論的是:
我個人使用defaultdict較多,與dict類型不同,你不需要檢查key是否存在,所以我們能這樣做:
from collections import defaultdict
colours = (
??? ('Yasoob', 'Yellow'),
??? ('Ali', 'Blue'),
??? ('Arham', 'Green'),
??? ('Ali', 'Black'),
??? ('Yasoob', 'Red'),
??? ('Ahmed', 'Silver'),
)
favourite_colours = defaultdict(list)
for name, colour in colours:
? ??favourite_colours[name].append(colour)
print(favourite_colours)
運行輸出
# defaultdict(<type 'list'>,
#?? {'Arham': ['Green'],
#??? 'Yasoob': ['Yellow', 'Red'],
#??? 'Ahmed': ['Silver'],
#??? 'Ali': ['Blue', 'Black']
# })
另一種重要的是例子就是:當(dāng)你在一個字典中對一個鍵進行嵌套賦值時,如果這個鍵不存在,會觸發(fā)keyError異常。 defaultdict允許我們用一個聰明的方式繞過這個問題。
首先我分享一個使用dict觸發(fā)KeyError的例子,然后提供一個使用defaultdict的解決方案。
問題:
some_dict = {}
some_dict['colours']['favourite'] = "yellow"
## 異常輸出:KeyError: 'colours'
解決方案:
import collections
tree = lambda: collections.defaultdict(tree)
some_dict = tree()
some_dict['colours']['favourite'] = "yellow"
運行正常
你可以用json.dumps打印出some_dict,例如:
import json
print(json.dumps(some_dict))
?輸出: {"colours": {"favourite": "yellow"}}
Counter是一個計數(shù)器,它可以幫助我們針對某項數(shù)據(jù)進行計數(shù)。比如它可以用來計算每個人喜歡多少種顏色:
from collections import Counter
colours = (
??? ('Yasoob', 'Yellow'),
??? ('Ali', 'Blue'),
??? ('Arham', 'Green'),
??? ('Ali', 'Black'),
??? ('Yasoob', 'Red'),
??? ('Ahmed', 'Silver'),
)
favs = Counter(name for name, colour in colours)
print(favs)
## 輸出:
## Counter({
##? 'Yasoob': 2,
##? 'Ali': 2,
##? 'Arham': 1,
##? 'Ahmed': 1
## })
我們也可以在利用它統(tǒng)計一個文件,例如:
with open('filename', 'rb') as f:
??? line_count = Counter(f)
print(line_count)
deque提供了一個雙端隊列,你可以從頭/尾兩端添加或刪除元素。要想使用它,首先我們要從collections中導(dǎo)入deque模塊:
from collections import deque
現(xiàn)在,你可以創(chuàng)建一個deque對象。
d = deque()
它的用法就像python的list,并且提供了類似的方法,例如:
d = deque()
d.append('1')
d.append('2')
d.append('3')
print(len(d))
## 輸出: 3
print(d[0])
## 輸出: '1'
print(d[-1])
## 輸出: '3'
你可以從兩端取出(pop)數(shù)據(jù):
d = deque(range(5))
print(len(d))
## 輸出: 5
d.popleft()
## 輸出: 0
d.pop()
## 輸出: 4
print(d)
## 輸出: deque([1, 2, 3])
我們也可以限制這個列表的大小,當(dāng)超出你設(shè)定的限制時,數(shù)據(jù)會從對隊列另一端被擠出去(pop)。
最好的解釋是給出一個例子:
d = deque(maxlen=30)
現(xiàn)在當(dāng)你插入30條數(shù)據(jù)時,最左邊一端的數(shù)據(jù)將從隊列中刪除。
你還可以從任一端擴展這個隊列中的數(shù)據(jù):
d = deque([1,2,3,4,5])
d.extendleft([0])
d.extend([6,7,8])
print(d)
## 輸出: deque([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8])
您可能已經(jīng)熟悉元組。
一個元組是一個不可變的列表,你可以存儲一個數(shù)據(jù)的序列,它和命名元組
(namedtuples)非常像,但有幾個關(guān)鍵的不同。
主要相似點是都不像列表,你不能修改元組中的數(shù)據(jù)。為了獲取元組中的數(shù)據(jù),你需要使用整數(shù)作為索引:
man = ('Ali', 30)
print(man[0])
## 輸出: Ali
嗯,那namedtuples是什么呢?它把元組變成一個針對簡單任務(wù)的容器。你不必使用整數(shù)索引來訪問一個namedtuples的數(shù)據(jù)。你可以像字典(dict)一樣訪問namedtuples,但namedtuples是不可變的。
from collections import namedtuple
Animal = namedtuple('Animal', 'name age type')
perry = Animal(name="perry", age=31, type="cat")
print(perry)
## 輸出: Animal(name='perry', age=31, type='cat')
print(perry.name)
## 輸出: 'perry'
現(xiàn)在你可以看到,我們可以用名字來訪問namedtuple中的數(shù)據(jù)。我們再繼續(xù)分析它。一個命名元組(namedtuple)有兩個必需的參數(shù)。它們是元組名稱和字段名稱。
在上面的例子中,我們的元組名稱是Animal,字段名稱是'name','age'和'type'。
namedtuple讓你的元組變得自文檔了。你只要看一眼就很容易理解代碼是做什么的。
你也不必使用整數(shù)索引來訪問一個命名元組,這讓你的代碼更易于維護。
而且,namedtuple的每個實例沒有對象字典,所以它們很輕量,與普通的元組比,并不需要更多的內(nèi)存。這使得它們比字典更快。
然而,要記住它是一個元組,屬性值在namedtuple中是不可變的,所以下面的代碼不能工作:
from collections import namedtuple
Animal = namedtuple('Animal', 'name age type')
perry = Animal(name="perry", age=31, type="cat")
perry.age = 42
## 輸出:
## Traceback (most recent call last):
## File "", line 1, in
## AttributeError: can't set attribute
你應(yīng)該使用命名元組來讓代碼自文檔,它們向后兼容于普通的元組,這意味著你可以既使用整數(shù)索引,也可以使用名稱來訪問namedtuple:
from collections import namedtuple
Animal = namedtuple('Animal', 'name age type')
perry = Animal(name="perry", age=31, type="cat")
print(perry[0])
## 輸出: perry
最后,你可以將一個命名元組轉(zhuǎn)換為字典,用法如下:
from collections import namedtuple
Animal = namedtuple('Animal', 'name age type')
perry = Animal(name="Perry", age=31, type="cat")
print(perry._asdict())
## 輸出: OrderedDict([('name', 'Perry'), ('age', 31), ...
另一個有用的容器是枚舉對象,它屬于enum模塊,存在于Python 3.4以上版本中(同時作為一個獨立的PyPI包enum34供老版本使用)。Enums(枚舉類型)基本上是一種組織各種東西的方式。
讓我們回顧一下上一個'Animal'命名元組的例子。
它有一個type字段,問題是,type是一個字符串。
那么問題來了,萬一程序員輸入了Cat,因為他按到了Shift鍵,或者輸入了'CAT',甚至'kitten'?
枚舉可以幫助我們避免這個問題,通過不使用字符串??紤]以下這個例子:
from collections import namedtuple
from enum import Enum
class Species(Enum):
??? cat = 1
??? dog = 2
??? horse = 3
??? aardvark = 4
??? butterfly = 5
??? owl = 6
??? platypus = 7
??? dragon = 8
??? unicorn = 9
??? # 依次類推
??? # 但我們并不想關(guān)?同?物種的年齡,所以我們可以使用一個別名???
kitten = 1 # (譯者注:幼小的貓咪)
??? puppy = 2 # (譯者注:幼小的狗狗)
Animal = namedtuple('Animal', 'name age type')
perry = Animal(name="Perry", age=31, type=Species.cat)
drogon = Animal(name="Drogon", age=4, type=Species.dragon)
tom = Animal(name="Tom", age=75, type=Species.cat)
charlie = Animal(name="Charlie", age=2, type=Species.kitten)
現(xiàn)在,我們進行一些測試:
?charlie.type == tom.type
True
這樣就沒那么容易錯誤,我們必須更明確,而且我們應(yīng)該只使用定義后的枚舉類型。
有三種方法訪問枚舉數(shù)據(jù),例如以下方法都可以獲取到'cat'的值:
Species(1)
Species['cat']
Species.cat
這只是一個快速瀏覽collections模塊的介紹,建議你閱讀本文最后的官方文檔。