Python模块之Collections
2017-5-20
| 2023-7-17
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容器(Collections)

Python附带一个模块,它包含许多容器数据类型,名字叫作collections。我们将讨论它的作用和用法。 我们将讨论的是:
  • defaultdict
  • counter
  • deque
  • namedtuple
  • enum.Enum (包含在Python 3.4以上)

defaultdict

我个人使用defaultdict较多,与dict类型不同,你不需要检查key是否存在,所以我们能这样做:
另一种重要的是例子就是:当你在一个字典中对一个键进行嵌套赋值时,如果这个键不存在,会触发keyError异常。 defaultdict允许我们用一个聪明的方式绕过这个问题。 首先我分享一个使用dict触发KeyError的例子,然后提供一个使用defaultdict的解决方案。

问题:

解决方案:

你可以用json.dumps打印出some_dict,例如:

counter

Counter是一个计数器,它可以帮助我们针对某项数据进行计数。比如它可以用来计算每个人喜欢多少种颜色:
我们也可以在利用它统计一个文件,例如:

deque

deque提供了一个双端队列,你可以从头/尾两端添加或删除元素。要想使用它,首先我们要从collections中导入deque模块,然后可以创建一个deque对象。它的用法就像python的list,并且提供了类似的方法,例如:
你可以从两端取出(pop)数据:
我们也可以限制这个列表的大小,当超出你设定的限制时,数据会从对队列另一端被挤出去(pop)。

namedtuple

您可能已经熟悉元组。 一个元组是一个不可变的列表,你可以存储一个数据的序列,它和命名元组(namedtuples)非常像,但有几个关键的不同。 主要相似点是都不像列表,你不能修改元组中的数据。为了获取元组中的数据,你需要使用整数作为索引:
嗯,那namedtuples是什么呢?它把元组变成一个针对简单任务的容器。你不必使用整数索引来访问一个namedtuples的数据。你可以像字典(dict)一样访问namedtuples,但namedtuples是不可变的。
现在你可以看到,我们可以用名字来访问namedtuple中的数据。我们再继续分析它。一个命名元组(namedtuple)有两个必需的参数。它们是元组名称和字段名称。 在上面的例子中,我们的元组名称是Animal,字段名称是'name','age'和'type'。 namedtuple让你的元组变得自文档了。你只要看一眼就很容易理解代码是做什么的。 你也不必使用整数索引来访问一个命名元组,这让你的代码更易于维护。 而且,namedtuple的每个实例没有对象字典,所以它们很轻量,与普通的元组比,并不需要更多的内存。这使得它们比字典更快。
然而,要记住它是一个元组,属性值在namedtuple中是不可变的,所以下面的代码不能工作:
你应该使用命名元组来让代码自文档,它们向后兼容于普通的元组,这意味着你可以既使用整数索引,也可以使用名称来访问namedtuple
最后,你可以将一个命名元组转换为字典,方法如下:

enum.Enum (Python 3.4+)

另一个有用的容器是枚举对象,它属于enum模块,存在于Python 3.4以上版本中(同时作为一个独立的PyPI包enum34供老版本使用)。Enums(枚举类型)基本上是一种组织各种东西的方式。 让我们回顾一下上一个'Animal'命名元组的例子。 它有一个type字段,问题是,type是一个字符串。 那么问题来了,万一程序员输入了'Cat',因为他按到了Shift键,或者输入了'CAT',甚至'kitten'? 枚举可以帮助我们避免这个问题,通过不使用字符串。考虑以下这个例子:
现在,我们进行一些测试:
这样就没那么容易错误,我们必须更明确,而且我们应该只使用定义后的枚举类型。 有三种方法访问枚举数据,例如以下方法都可以获取到'cat'的值:
Python
JavaScript类型比较Python进阶之装饰器
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