前言
这几天刷leetcode题时,看到题解中有这样一行代码collections.defaultdict(list)
,不明白是啥意思,平时开发的脚本中未遇到,借着这个机会,学习一下collections
模块的用法。
collections
这个模块实现了一些专门化的容器,提供了对 Python 的通用内建容器 dict
、list
、set
和 tuple
的补充。
defaultdict
defaultdict
是dict
(字典)的一个子类,它为字典操作中的缺失键提供了默认值。这在处理计数、分组等操作时非常有用。
案例:给定一个列表,将每个单词按首字母分组
import collections
mp = collections.defaultdict(list)
words = ['apple', 'banana', 'orange', 'pear', 'peach']
for word in words:mp[word[0]].append(word)
print(mp) # defaultdict(<class 'list'>, {'a': ['apple'], 'b': ['banana'], 'o': ['orange'], 'p': ['pear', 'peach']})
mp = collections.defaultdict(list)
这行代码创建了一个defaultdict
对象,其中list
是指定的默认值类型。
这意味着当我们通过mp
访问一个不存在的键时,defaultdict
会自动创建这个键,并将其对应的值初始化为一个空列表。比如上面这段代码,我们在print(mp)
前面增加mp['aa']
,此时会输出defaultdict(<class 'list'>, {'a': ['apple'], 'b': ['banana'], 'o': ['orange'], 'p': ['pear', 'peach'], 'aa': []})
Counter
Counter
是一个简单而强大的计数器工具,用于统计可迭代对象中各元素出现的次数。
案例:统计一个字符串中字符出现的次数
import collections
s = "abracadabra"
counter = collections.Counter(s)
print(counter) # 输出结果:Counter({'a': 5, 'b': 2, 'r': 2, 'c': 1, 'd': 1})
namedtuple
namedtuple
创建了一个带字段名的元组类型,它可以对元组进行命名,使得代码更易读。
案例:创建一个表示坐标的数据结构
import collections
Point = collections.namedtuple('Point', ['x', 'y'])
p = Point(11, y=22)
print(p.x, p.y) # 输出结果:11 22
deque
deque
是一个双向队列,可以在两端快速插入和删除元素,适用于需要高效地进行队列和栈操作的场景。
案例:使用deque实现一个简单的循环队列
import collections
q = collections.deque(maxlen=3)
q.append(1)
q.append(2)
q.append(3)
print(q) # 输出结果:deque([1, 2, 3], maxlen=3)
q.append(4)
print(q) # 输出结果:deque([2, 3, 4], maxlen=3)
OrderedDict
有序字典,保持元素被插入的顺序。
案例:实现LRU缓存:LRU(Least Recently Used)缓存是一种常见的缓存策略,当缓存满时,会淘汰最近最少使用的元素。OrderedDict可以很方便地实现LRU缓存,每次访问一个元素时,将其移到字典的末尾,这样最近访问的元素就会被保留,最早访问的元素就会被淘汰。
from collections import OrderedDict
class LRUCache:def __init__(self, capacity):self.capacity = capacityself.cache = OrderedDict()
def get(self, key):if key in self.cache:value = self.cache[key]# 将访问的元素移到字典的末尾self.cache.move_to_end(key)return valueelse:return -1
def put(self, key, value):if key in self.cache:# 如果key已经存在,将其移到字典的末尾self.cache.move_to_end(key)self.cache[key] = valueif len(self.cache) > self.capacity:# 如果缓存已满,淘汰最早访问的元素self.cache.popitem(last=False)
ChainMap
在多个字典中查找某个键的值,可以使用ChainMap将这些字典组合成一个逻辑上的字典,从而方便地进行查找操作。
案例:使用ChainMap查找键的值:
from collections import ChainMap
dict1 = {'a': 1, 'b': 2}
dict2 = {'c': 3, 'd': 4}
dict3 = {'e': 5, 'f': 6}
chain_map = ChainMap(dict1, dict2, dict3)
value = chain_map['a']
print(value) # 输出: 1
value = chain_map['c']
print(value) # 输出: 3
UserDict
当需要创建一个自定义的字典类时,可以继承UserDict类,从而方便地实现自定义的字典功能。
案例:使用UserDict创建自定义字典类
from collections import UserDict
class MyDict(UserDict):def __setitem__(self, key, value):super().__setitem__(key, value * 2)
my_dict = MyDict()
my_dict['a'] = 1
my_dict['b'] = 2
print(my_dict) # 输出: {'a': 2, 'b': 4}
UserList
当需要创建一个自定义的列表类时,可以继承UserList类,从而方便地实现自定义的列表功能。
案例:使用UserList创建自定义列表类
from collections import UserList
class MyList(UserList):def remove_duplicates(self):self.data = list(set(self.data))
my_list = MyList([1, 2, 2, 3, 4, 4, 5])
my_list.remove_duplicates()
print(my_list) # 输出: [1, 2, 3, 4, 5]
UserString
当需要创建一个自定义的字符串类时,可以继承UserString类,从而方便地实现自定义的字符串功能。
案例:使用UserString创建自定义字符串类
from collections import UserString
class MyString(UserString):def remove_whitespace(self):self.data = self.data.replace(' ', '')
my_string = MyString('Hello World')
my_string.remove_whitespace()
print(my_string) # 输出: HelloWorld
最后
这篇文章主要介绍了collections
模块中几个常用数据结构的简单介绍和示例。使用这些数据结构能够让我们更加高效地处理各种实际问题,提高代码的可读性和可维护性。
如果你对Python感兴趣,想要学习python,这里给大家分享一份Python全套学习资料,都是我自己学习时整理的,希望可以帮到你,一起加油!
😝有需要的小伙伴,可以V扫描下方二维码免费领取🆓
1️⃣零基础入门
① 学习路线
对于从来没有接触过Python的同学,我们帮你准备了详细的学习成长路线图。可以说是最科学最系统的学习路线,你可以按照上面的知识点去找对应的学习资源,保证自己学得较为全面。
② 路线对应学习视频
还有很多适合0基础入门的学习视频,有了这些视频,轻轻松松上手Python~
③练习题
每节视频课后,都有对应的练习题哦,可以检验学习成果哈哈!
2️⃣国内外Python书籍、文档
① 文档和书籍资料
3️⃣Python工具包+项目源码合集
①Python工具包
学习Python常用的开发软件都在这里了!每个都有详细的安装教程,保证你可以安装成功哦!
②Python实战案例
光学理论是没用的,要学会跟着一起敲代码,动手实操,才能将自己的所学运用到实际当中去,这时候可以搞点实战案例来学习。100+实战案例源码等你来拿!
③Python小游戏源码
如果觉得上面的实战案例有点枯燥,可以试试自己用Python编写小游戏,让你的学习过程中增添一点趣味!
4️⃣Python面试题
我们学会了Python之后,有了技能就可以出去找工作啦!下面这些面试题是都来自阿里、腾讯、字节等一线互联网大厂,并且有阿里大佬给出了权威的解答,刷完这一套面试资料相信大家都能找到满意的工作。
上述所有资料 ⚡️ ,朋友们如果有需要的,可以扫描下方👇👇👇二维码免费领取🆓