Python Collections模塊

在內(nèi)置數(shù)據(jù)類型（dict、list、set、tuple）的基礎(chǔ)上，collections模塊還提供了幾個額外的數(shù)據(jù)類型：Counter、deque、defaultdict、namedtuple和OrderedDict等。

1.namedtuple: 生成可以使用名字來訪問元素內(nèi)容的tuple

2.deque: 雙端隊列，可以快速的從另外一側(cè)追加和推出對象

3.Counter: 計數(shù)器，主要用來計數(shù)

4.OrderedDict: 有序字典

5.defaultdict: 帶有默認(rèn)值的字典

1、namedtuple

我們知道tuple可以表示不變集合，例如，一個點的二維坐標(biāo)就可以表示成：

>>>?p=(2,6)

但是，看到(1, 2)，很難看出這個tuple是用來表示一個坐標(biāo)的。

這時，namedtuple就派上了用場：

from?collections?import?namedtuple point?=?namedtuple("point",?['x',?'y']) print(point) p_obj?=?point(6,?8) print(p_obj.x) print(p_obj.y)

結(jié)果：

D:\YuchuanProjectData\PythonProject\venv\Scripts\python.exe?D:/YuchuanProjectData/PythonProject/YuchuanDemo005.py 6 8 Process?finished?with?exit?code?0

類似的，如果要用坐標(biāo)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']) cir?=?Circle(8,?6,?10) print(cir.x) print(cir.y) print(cir.r)

結(jié)果：

D:\YuchuanProjectData\PythonProject\venv\Scripts\python.exe?D:/YuchuanProjectData/PythonProject/YuchuanDemo005.py 8 6 10 Process?finished?with?exit?code?0

2、deque

使用list存儲數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)量大的時候，插入和刪除效率很低。

deque是為了高效實現(xiàn)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('d') print(q) q.appendleft('e') print(q) q.pop() print(q) q.popleft() print(q)

結(jié)果：

D:\YuchuanProjectData\PythonProject\venv\Scripts\python.exe?D:/YuchuanProjectData/PythonProject/YuchuanDemo005.py deque(['a',?'b',?'c',?'d']) deque(['e',?'a',?'b',?'c',?'d']) deque(['e',?'a',?'b',?'c']) deque(['a',?'b',?'c']) Process?finished?with?exit?code?0

deque除了實現(xiàn)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。

3、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 lis?=?[('a',?21),?('b',?55),?('c',?86)] dic?=?dict(lis)??#?dict的Key是無序的 print(dic) ord_dic?=?OrderedDict(lis)??#?OrderedDict的Key是有序的 print(ord_dic)

結(jié)果：

D:\YuchuanProjectData\PythonProject\venv\Scripts\python.exe?D:/YuchuanProjectData/PythonProject/YuchuanDemo005.py {'a':?21,?'b':?55,?'c':?86} OrderedDict([('a',?21),?('b',?55),?('c',?86)]) Process?finished?with?exit?code?0

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

ord_dic?=?OrderedDict() ord_dic['z']?=?99 ord_dic['y']?=?110 ord_dic['z']?=?666 print(ord_dic.keys())??#?按照插入的Key的順序返回

結(jié)果：

D:\YuchuanProjectData\PythonProject\venv\Scripts\python.exe?D:/YuchuanProjectData/PythonProject/YuchuanDemo005.py odict_keys(['z',?'y']) Process?finished?with?exit?code?0

4、defaultdict

有如下值集合 [11,22,33,44,55,66,77,88,99,90...]，將所有大于?66?的值保存至字典的第一個key中，將小于?66?的值保存至第二個key的值中。

即： {'k1': 大于66?,?'k2': 小于66}

lis?=?[11,?22,?33,?55,?77,?66,?88,?99] dic?=?{} for?value?in?lis: ????if?value?>?66: ????????if?dic.has_key('k1'): ????????????dic['k1'].append(value) ????????else: ????????????dic['k1']?=?[value] ????else: ????????if?dic.has_key('k2'): ????????????dic['k2'].append(value) ????????else: ????????????dic['k2']?=?[value]

from?collections?import?defaultdict lis?=?[11,?22,?33,?55,?77,?66,?88,?99] my_dic?=?defaultdict(lis) for?value?in?lis: ????if?value?>?66: ????????my_dic['k1'].append(value) ????else: ????????my_dic['k2'].append(value) print(my_dic)

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(rèn)值，就可以用defaultdict：

from?collections?import?defaultdict dd?=?defaultdict(lambda:?'N/A') dd['key1']?=?'abc'??#?key1存在 print(dd['key1']) print(dd['key2'])??#?key2不存在，返回默認(rèn)值 print(dd['key3'])

結(jié)果：

D:\YuchuanProjectData\PythonProject\venv\Scripts\python.exe?D:/YuchuanProjectData/PythonProject/YuchuanDemo005.py abc N/A N/A Process?finished?with?exit?code?0

5、Counter

Counter類的目的是用來跟蹤值出現(xiàn)的次數(shù)。它是一個無序的容器類型，以字典的鍵值對形式存儲，其中元素作為key，其計數(shù)作為value。計數(shù)值可以是任意的Interger（包括0和負(fù)數(shù)）。Counter類和其他語言的bags或multisets很相似。

from?collections?import?Counter coun?=?Counter("absdsdsdadsdsa") print(coun)

結(jié)果：

D:\YuchuanProjectData\PythonProject\venv\Scripts\python.exe?D:/YuchuanProjectData/PythonProject/YuchuanDemo005.py Counter({'s':?5,?'d':?5,?'a':?3,?'b':?1}) Process?finished?with?exit?code?0

創(chuàng)建

下面的代碼說明了Counter類創(chuàng)建的四種方法：

from?collections?import?Counter c?=?Counter()??#?創(chuàng)建一個空的Counter類 print(c) c?=?Counter('g***d')??#?從一個可iterable對象（list、tuple、dict、字符串等）創(chuàng)建 print(c) c?=?Counter({'a':?4,?'b':?2})??#?從一個字典對象創(chuàng)建 print(c) c?=?Counter(a=4,?b=2)??#?從一組鍵值對創(chuàng)建 print(c)

結(jié)果：

D:\YuchuanProjectData\PythonProject\venv\Scripts\python.exe?D:/YuchuanProjectData/PythonProject/YuchuanDemo006.py Counter() Counter({'a':?3,?'l':?2,?'g':?1,?'h':?1,?'d':?1}) Counter({'a':?4,?'b':?2}) Counter({'a':?4,?'b':?2}) Process?finished?with?exit?code?0

計數(shù)值的訪問與缺失的鍵

當(dāng)所訪問的鍵不存在時，返回0，而不是KeyError；否則返回它的計數(shù)。

計數(shù)值的訪問

from?collections?import?Counter cou?=?Counter("hello?world") print(cou["l"]) print(cou["o"]) print(cou["a"])

結(jié)果：

D:\YuchuanProjectData\PythonProject\venv\Scripts\python.exe?D:/YuchuanProjectData/PythonProject/YuchuanDemo006.py 3 2 0 Process?finished?with?exit?code?0

計數(shù)器的更新（update和subtract）

可以使用一個iterable對象或者另一個Counter對象來更新鍵值。

計數(shù)器的更新包括增加和減少兩種。其中，增加使用update()方法：

計數(shù)器的更新（update）

from?collections?import?Counter cou?=?Counter("hello?world") cou.update("which")??#?使用另一個iterable對象更新 print(cou["h"]) c?=?Counter("watch") cou.update(c)??#?使用另一個Counter對象更新 print(cou["h"])

結(jié)果：

D:\YuchuanProjectData\PythonProject\venv\Scripts\python.exe?D:/YuchuanProjectData/PythonProject/YuchuanDemo006.py 3 4 Process?finished?with?exit?code?0

減少則使用subtract()方法：

計數(shù)器的更新（subtract）

from?collections?import?Counter c?=?Counter('which') print(c["h"]) c.subtract('witch')??#?使用另一個iterable對象更新 print(c['h']) d?=?Counter('watch') c.subtract(d)??#?使用另一個Counter對象更新 print(c['a'])

結(jié)果：

D:\YuchuanProjectData\PythonProject\venv\Scripts\python.exe?D:/YuchuanProjectData/PythonProject/YuchuanDemo006.py 2 1 -1 Process?finished?with?exit?code?0

鍵的修改和刪除

當(dāng)計數(shù)值為0時，并不意味著元素被刪除，刪除元素應(yīng)當(dāng)使用del。

鍵的刪除

from?collections?import?Counter c?=?Counter("abcdcba") print(c) c["b"]?=?0 print(c) del?c["a"] print(c)

結(jié)果：

D:\YuchuanProjectData\PythonProject\venv\Scripts\python.exe?D:/YuchuanProjectData/PythonProject/YuchuanDemo006.py Counter({'a':?2,?'b':?2,?'c':?2,?'d':?1}) Counter({'a':?2,?'c':?2,?'d':?1,?'b':?0}) Counter({'c':?2,?'d':?1,?'b':?0}) Process?finished?with?exit?code?0

elements()

返回一個迭代器。元素被重復(fù)了多少次，在該迭代器中就包含多少個該元素。元素排列無確定順序，個數(shù)小于1的元素不被包含。

elements()方法

from?collections?import?Counter c?=?Counter(a=4,?b=2,?c=0,?d=-2) print(list(c.elements()))

結(jié)果：

D:\YuchuanProjectData\PythonProject\venv\Scripts\python.exe?D:/YuchuanProjectData/PythonProject/YuchuanDemo006.py ['a',?'a',?'a',?'a',?'b',?'b'] Process?finished?with?exit?code?0

most_common([n])

返回一個TopN列表。如果n沒有被指定，則返回所有元素。當(dāng)多個元素計數(shù)值相同時，排列是無確定順序的。

most_common()方法

from?collections?import?Counter c?=?Counter('abracadabra') print(c) print(c.most_common()) print(c.most_common(3))

結(jié)果：

D:\YuchuanProjectData\PythonProject\venv\Scripts\python.exe?D:/YuchuanProjectData/PythonProject/YuchuanDemo006.py Counter({'a':?5,?'b':?2,?'r':?2,?'c':?1,?'d':?1}) [('a',?5),?('b',?2),?('r',?2),?('c',?1),?('d',?1)] [('a',?5),?('b',?2),?('r',?2)] Process?finished?with?exit?code?0

淺拷貝copy

淺拷貝copy

from?collections?import?Counter c?=?Counter("abcdcba") print(c) d?=?c.copy() print(d)

結(jié)果：

D:\YuchuanProjectData\PythonProject\venv\Scripts\python.exe?D:/YuchuanProjectData/PythonProject/YuchuanDemo006.py Counter({'a':?2,?'b':?2,?'c':?2,?'d':?1}) Counter({'a':?2,?'b':?2,?'c':?2,?'d':?1}) Process?finished?with?exit?code?0

算術(shù)和集合操作

+、-、&、|操作也可以用于Counter。其中&和|操作分別返回兩個Counter對象各元素的最小值和最大值。需要注意的是，得到的Counter對象將刪除小于1的元素。

Counter對象的算術(shù)和集合操作

from?collections?import?Counter c?=?Counter(a=3,?b=1) d?=?Counter(a=1,?b=2) print(c?+?d)??#?c[x]?+?d[x] print(c?-?d)??#?subtract（只保留正數(shù)計數(shù)的元素） print(c?&?d)??#?交集:??min(c[x],?d[x]) print(c?|?d)??#?并集:??max(c[x],?d[x])

結(jié)果：

D:\YuchuanProjectData\PythonProject\venv\Scripts\python.exe?D:/YuchuanProjectData/PythonProject/YuchuanDemo006.py Counter({'a':?4,?'b':?3}) Counter({'a':?2}) Counter({'a':?1,?'b':?1}) Counter({'a':?3,?'b':?2}) Process?finished?with?exit?code?0

其他常用操作

下面是一些Counter類的常用操作，來源于Python官方文檔

Counter類常用操作

sum(c.values())??#?所有計數(shù)的總數(shù) c.clear()??#?重置Counter對象，注意不是刪除 list(c)??#?將c中的鍵轉(zhuǎn)為列表 set(c)??#?將c中的鍵轉(zhuǎn)為 setdict(c)??#?將c中的鍵值對轉(zhuǎn)為字典 c.items()??#?轉(zhuǎn)為(elem,?cnt)格式的列表 Counter(dict(list_of_pairs))??#?從(elem,?cnt)格式的列表轉(zhuǎn)換為Counter類對象 c.most_common()[:-n:-1]??#?取出計數(shù)最少的n個元素 c?+=?Counter()??#?移除0和負(fù)值

軟件開發(fā) 人工智能 機器學(xué)習(xí) AI

版權(quán)聲明：本文內(nèi)容由網(wǎng)絡(luò)用戶投稿，版權(quán)歸原作者所有，本站不擁有其著作權(quán)，亦不承擔(dān)相應(yīng)法律責(zé)任。如果您發(fā)現(xiàn)本站中有涉嫌抄襲或描述失實的內(nèi)容，請聯(lián)系我們jiasou666@gmail.com 處理，核實后本網(wǎng)站將在24小時內(nèi)刪除侵權(quán)內(nèi)容。

版權(quán)聲明：本文內(nèi)容由網(wǎng)絡(luò)用戶投稿，版權(quán)歸原作者所有，本站不擁有其著作權(quán)，亦不承擔(dān)相應(yīng)法律責(zé)任。如果您發(fā)現(xiàn)本站中有涉嫌抄襲或描述失實的內(nèi)容，請聯(lián)系我們jiasou666@gmail.com 處理，核實后本網(wǎng)站將在24小時內(nèi)刪除侵權(quán)內(nèi)容。