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這篇文章主要介紹了使用Python的內建模塊collections的教程,示例代碼基于Python2.x版本,需要的朋友可以參考下

collections是Python內建的一個集合模塊，提供了許多有用的集合類。

namedtuple

我們知道tuple可以表示不變集合，例如，一個點的二維坐標就可以表示成：

>>> p = (1, 2)

但是，看到(1, 2)，很難看出這個tuple是用來表示一個坐標的。

定義一個class又小題大做了，這時，namedtuple就派上了用場：

>>> from collections import namedtuple

>>> Point = namedtuple('Point', ['x', 'y'])

>>> p = Point(1, 2)

>>> p.x

>>> p.y

namedtuple是一個函數，它用來創建一個自定義的tuple對象，并且規定了tuple元素的個數，并可以用屬性而不是索引來引用tuple的某個元素。

這樣一來，我們用namedtuple可以很方便地定義一種數據類型，它具備tuple的不變性，又可以根據屬性來引用，使用十分方便。

可以驗證創建的Point對象是tuple的一種子類：

>>> isinstance(p, Point)

True

>>> isinstance(p, tuple)

True

類似的，如果要用坐標和半徑表示一個圓，也可以用namedtuple定義：

# namedtuple('名稱', [屬性list]):

Circle = namedtuple('Circle', ['x', 'y', 'r'])

deque

使用list存儲數據時，按索引訪問元素很快，但是插入和刪除元素就很慢了，因為list是線性存儲，數據量大的時候，插入和刪除效率很低。

deque是為了高效實現插入和刪除操作的雙向列表，適合用于隊列和棧：

>>> from collections import deque

>>> q = deque(['a', 'b', 'c'])

>>> q.append('x')

>>> q.appendleft('y')

>>> q

deque(['y', 'a', 'b', 'c', 'x'])

deque除了實現list的append()和pop()外，還支持appendleft()和popleft()，這樣就可以非常高效地往頭部添加或刪除元素。

defaultdict

使用dict時，如果引用的Key不存在，就會拋出KeyError。如果希望key不存在時，返回一個默認值，就可以用defaultdict：

>>> from collections import defaultdict

>>> dd = defaultdict(lambda: 'N/A')

>>> dd['key1'] = 'abc'

>>> dd['key1'] # key1存在

'abc'

>>> dd['key2'] # key2不存在，返回默認值

'N/A'

注意默認值是調用函數返回的，而函數在創建defaultdict對象時傳入。

除了在Key不存在時返回默認值，defaultdict的其他行為跟dict是完全一樣的。

OrderedDict

使用dict時，Key是無序的。在對dict做迭代時，我們無法確定Key的順序。

如果要保持Key的順序，可以用OrderedDict：

>>> from collections import OrderedDict

>>> d = dict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])

>>> d # dict的Key是無序的

{'a': 1, 'c': 3, 'b': 2}

>>> od = OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])

>>> od # OrderedDict的Key是有序的

OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])

注意，OrderedDict的Key會按照插入的順序排列，不是Key本身排序：

>>> od = OrderedDict()

>>> od['z'] = 1

>>> od['y'] = 2

>>> od['x'] = 3

>>> od.keys() # 按照插入的Key的順序返回

['z', 'y', 'x']

OrderedDict可以實現一個FIFO(先進先出)的dict，當容量超出限制時，先刪除最早添加的Key：

from collections import OrderedDict

class LastUpdatedOrderedDict(OrderedDict):

def __init__(self, capacity):

super(LastUpdatedOrderedDict, self).__init__()

self._capacity = capacity

def __setitem__(self, key, value):

containsKey = 1 if key in self else 0

if len(self) - containsKey >= self._capacity:

last = self.popitem(last=False)

print 'remove:', last

if containsKey:

del self[key]

print 'set:', (key, value)

else:

print 'add:', (key, value)

OrderedDict.__setitem__(self, key, value)

Counter

Counter是一個簡單的計數器，例如，統計字符出現的個數：

>>> from collections import Counter

>>> c = Counter()

>>> for ch in 'programming':

... c[ch] = c[ch] + 1

...

>>> c

Counter({'g': 2, 'm': 2, 'r': 2, 'a': 1, 'i': 1, 'o': 1, 'n': 1, 'p': 1})

Counter實際上也是dict的一個子類，上面的結果可以看出，字符'g'、'm'、'r'各出現了兩次，其他字符各出現了一次。

小結

collections模塊提供了一些有用的集合類，可以根據需要選用。

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