作為一個(gè)學(xué)完P(guān)ython基礎(chǔ)知識(shí)的測(cè)試，暗喜終于可以像RD們自己寫腳本處理任何場(chǎng)景吧，如何優(yōu)雅地寫出來代碼，接下來開啟進(jìn)階版的Python。

本期淺談一下，collection模塊關(guān)于鍵值常用的方法，跟著我一起漲知識(shí)吧~

1. 問題背景

在LeetCode刷題時(shí)候，經(jīng)常會(huì)創(chuàng)建哈希表來輔助存儲(chǔ)數(shù)據(jù)操作，一說哈希表，小白的我一馬無腦就打出了一行tmp = {}。如果在高級(jí)點(diǎn)的可以寫成 tmp = dict()。

直到有一天，遇到1個(gè)key存在多個(gè)value的問題。那要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)value是列表類型的字典，怎么創(chuàng)建吶?（基礎(chǔ)太差，知道一對(duì)一的）。思考許久刪了寫寫了刪，終于使用for循環(huán)判斷，搞定字典存儲(chǔ)key-多個(gè)value的值，代碼如下：

tmp = {} 
students = ["C","A","B","C","D","A","A"] 
for index,st in enumerate(students): 
    if st not in tmp: 
    tmp[st] = [] 
    tmp[st].append(index) 
### 
{'C': [0, 3], 'A': [1, 5, 6], 'B': [2], 'D': [4]} 
### 

飯后找大佬show code,可想而知被大佬的神通廣大的見識(shí)，直呼漲知識(shí)了！。

在 Python內(nèi)置庫(kù)中，其實(shí)是有一個(gè)collection模塊提供defaultdict() 方法來專門處理上述遇到的問題，使用defaultdict()實(shí)現(xiàn)如上需求，for循環(huán)中只需要一行代碼即可

from collections import defaultdict 
tmp2 = defaultdict(list) 
for index,st in enumerate(students): 
    tmp2[st].append(index) 
## 
defaultdict(<class 'list'>, {'C': [0, 3], 'A': [1, 5, 6], 'B': [2], 'D': [4]}) 
###

聽大佬說collection模塊可不止這個(gè)，還有很多好玩的。帶著疑問，去認(rèn)識(shí)collection模塊學(xué)習(xí)。

2. collections 概述

2.1 什么是collections

Python 內(nèi)置collection模塊對(duì)普通數(shù)據(jù)類型(如dict,list,tuple和set)進(jìn)行擴(kuò)展和補(bǔ)充。

Collection 模塊提供9種擴(kuò)展的數(shù)據(jù)類型對(duì)象，其中對(duì)dict字典擴(kuò)展的就有5個(gè)對(duì)象（OrderedDict、ChainMap、defaultdict、UserDict、Counter）。

2.2 Collections 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

Collections模塊是集中了collections.abc模塊和擴(kuò)展數(shù)據(jù)類型如UserDict的容器集合模塊， Python中內(nèi)置的dict存在一些限制，不適合一些場(chǎng)景，因此collections模塊提供一些擴(kuò)展方法。

Collections.abc是從adc抽象基類中導(dǎo)出ABCMeta,abstractmethod進(jìn)行二次封裝成一系列關(guān)于集合類的接口如關(guān)于映射的mapping和mutilmapping抽象基類，用于判斷是映射關(guān)系抽象類。

實(shí)例化映射方法，一般不會(huì)直接繼承collections.abc抽象基類的，而是是繼承Python內(nèi)置的dict類對(duì)象或者collections.UserDict進(jìn)行拓展。抽象基類作為一個(gè)定義映射關(guān)系的基本接口。 同時(shí)也可以對(duì)isinstance來判斷該接口是不是映射類型。

port _collections_abc 

tmp = {} 
print(isinstance(tmp,collections.abc.Mapping)) 

### 
True 
### 

2.3 collections 使用方法

Collections 模塊提供多種場(chǎng)景的集合類型，在特定場(chǎng)景下，使用它內(nèi)部的方法可以提高我們代碼的運(yùn)行效率。 collections 模塊文檔介紹，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)Python 內(nèi)置數(shù)據(jù)類型 list,set,tuple和dict都實(shí)現(xiàn)的了拓展。

Collections 模塊使用時(shí)，需要進(jìn)行提前導(dǎo)入

from collections import xxxxx

3. defaultdict 方法

回到第一節(jié)問題，當(dāng)tmp[st]值不存在時(shí)，Python內(nèi)部會(huì)拋出異常KeyError。

我們遇到該問題時(shí)，總想的可以對(duì)tmp[st]賦值為一個(gè)默認(rèn)值default，即tmp.get(st,default)來消除異常情況。

但是當(dāng)tmp[st]更新某個(gè)值時(shí)，需要再次不必要的get查詢，導(dǎo)致代碼低效。

因此collections模塊提供針對(duì)快速處理的找不鍵的情況，提供兩種方法：

setdefault(),對(duì)字典key值賦默認(rèn)值

針對(duì)第一節(jié)，if判斷部分可以直接改寫為：

# if st not in tmp: 
#    tmp[st] = [] 
# tmp[st].append(index) 
#
tmp.setdefault(st,[]).append(index)

雖然提前賦值后，從查詢鍵值次數(shù)2到3次，減少一次，但是仍然還要進(jìn)行插入操作

defaultdict()，對(duì)字典進(jìn)行查找取值

Defaultdict()實(shí)現(xiàn)了專門在讀取健值就能獲取到一個(gè)默認(rèn)值的方法，是通過繼承dict進(jìn)行定義的一個(gè)子類，在子類中__missing__方法處理keyerror異常

在第一節(jié)中，通過使用defaultdict()來優(yōu)化，Python內(nèi)部是怎么運(yùn)行呢？

比如 tmp2 = defaultdict(list) 當(dāng) key- value 不存在tmp2時(shí)，tmp2[key]會(huì)被進(jìn)行操作：

• 調(diào)用list()來建立一個(gè)new list，作為default_factory實(shí)例屬性
• 把new list 作為value，賦值給key鍵，放在tmp2中 最后返回這個(gè)new list的引用

需要注意是，當(dāng)defaultdict每天指定default_factory時(shí)，重新不存在的鍵會(huì)觸發(fā)keyerror

然而，專門處理keyerror異常的是__missing__()方法，dict類中沒有被定義，當(dāng)__getitem__找不鍵時(shí)候，Python會(huì)自動(dòng)調(diào)用__missing__()方法。

4. Counter 方法

在有些時(shí)候，我們需要對(duì)列表中元素出現(xiàn)的次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，按照常規(guī)思路，仍然要使用for循環(huán)查詢更新，代碼運(yùn)行效率大大降低。

在 collections模塊中提供了Counter()方法，相等于計(jì)數(shù)器。

那么，Python內(nèi)部是怎么運(yùn)行的呢？

Counter 會(huì)給鍵準(zhǔn)備一個(gè)整數(shù)計(jì)數(shù)器 每更新一個(gè)鍵的時(shí)候都會(huì)增加這個(gè)計(jì)數(shù)器

Counter 支持對(duì)4種形式的寫法：

• 創(chuàng)建空計(jì)數(shù)器：tmp = Counter()
• 支持迭代對(duì)象如字符串： tmp = Counter("juejin")
• 支持映射對(duì)象如字典：tmp = Counter({"a":3,"b":4})
• 支持key=value形式：tmp = Counter(jue=1,jin=2)

Counter對(duì)象還支持求出most_common([n])求前n最大的key-value字典等方法

總結(jié)

Collections 模塊提供對(duì)可變序列映射類型高性能方法，OrderedDict、ChainMap和Counter方法可以直接進(jìn)行調(diào)用使用。如果需要重新定義則組需要繼承UserDict來實(shí)現(xiàn)個(gè)性化。

本期，我們只學(xué)習(xí)了collections模塊中關(guān)于處理鍵映射類型的相關(guān)方法，后續(xù)繼續(xù)對(duì)collections模塊關(guān)于set、list提供的擴(kuò)展方法進(jìn)行學(xué)習(xí)研究。

到此這篇關(guān)于Python處理鍵映射值操作詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python鍵映射值操作內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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