Python的重要模块：collections (namedtuple、defaultdict、deque、Counter、OrderedDict、ChainMap)

collections 模块作用

包含双端队列 deque、默认字典 defaultdict、命名元组 namedtuple、计数器 Counter、Ordereddict 和 ChainMap 等重要模块。他们是增强版的高级数据结构。

1. tuple 功能

为了讲解 namedtuple，所以先介绍 tuple 的功能，以便分析两者异同。
tuple 是一个不可变的元组，可迭代对象（内部实现了__iter__，或者__getitem__ 方法），可以进行拆包、tuple 的不可变性不是绝对的。

user_tuple = ('sqz', 23, 'Master') name, age, degree = user_tuple # 这个过程称为拆包 name, *others = user_tuple # 进阶版的拆包 print(name, others) # Output: sqz, [23, 'Master'] name_tuple = ('sqz', ['xiaoming', 'liangliang']) name_tuple[1].append('xiaozhang') # 不可变性，不绝对 print(name_tuple) # Output: ('sqz', ['xiaoming', 'liangliang', 'xiaozhang'])

tuple 和 list 相比的优势

immutable 的重要性：Python的性能优化（tuple作为常量在编译时确定，加速脚本）、线程安全（线程无法对其进行修改）、可以作为 dict 的 key 值（可以进行哈希，而 list 不能）、 拆包特性。

2. namedtuple 功能

先来看简单的应用例子：

from collections import namedtupleUser = namedtuple('User', ['name', 'age', 'height', 'edu']) # 这里面相当于创建了一个简单的类 user = User(name='sqz', age=23, height=175) user.edu = 'master' # 方便增加新的属性 print(user.name, user.age, user.height) # Output: sqz 23 175# 另一种赋值方式 user_tuple = ('sqz', 23, 175) user = User(*user_tuple, 'master') print(user.name, user.age, user.height, user.edu) # Output: sqz 23 175 masteruser_dict = { "name":'sqz', "age":23, "height":175 } user = User(**user_dict , edu = 'master')# 使用内置函数_make()赋值，必须保持参数个数一致 user_dict = { "name":'sqz', "age":23, "height":175 "edu" : "master" } user._make(user_dict)# 使用内置函数_asdict()将namedtuple转化为一个OrderedDict user_info_dict = user._asdict()

特点：

和创建一个简单类相比，形式更加简单，代码简洁。

节省空间，少了 class 中很多内置的函数和变量。

在对数据库进行操作时，如果需要给每一个条目增加属性，使用namedtuple作为数据结构，十分方便。

3. defaultdict 功能

defaultdict 是通过C语言实现的，性能特别的高。
defaultdict 的第一大作用：为新加入键值 key 分配默认的 value 值。实例如下：

from collections import defaultdictdefault_dict = defaultdict(int) # 默认 value值为 0 users = ['sqz1', 'sqz2', 'sqz3', 'sqz2', 'sqz3'] # 统计列表中数据出现的次数 for user in users:default_dict[user] += 1

defaultdict 的第二大作用：设计嵌套的字典结构，示例如下：

from collections import defaultdictdef gen_default(): # 可调用结构return {"name":"""nums":0} default_dict = defaultdict(gen_default) # 参数传入可调用结构 default_dict['group1'] # 嵌套字典，group1的 key值为'name','nums'

4. deque 功能

C语言实现，效率高。双端队列，使用可迭代对象初始化，如 list、tuple、dict。代码示例：

from collections import dequeuser_deque = deque(['sqz1', 'sqz2', 'sqz3']) user_deque.appendleft('sqz8') # ['sqz8', 'sqz1', 'sqz2', 'sqz3'] 左侧添加数据 user_deque.clear() # 清空数据

copy() 函数实现浅拷贝：

from collections import dequeuser_deque = deque(['sqz1', 'sqz2', ['sqz3']]) user_copy = user_deque.copy() # 不可变元素直接复制，可变元素直接指向（如 list）。 user_copy[0] = 'sqz100' user_copy[2].append('sqzhaha') print(user_deque) # deque(['sqz1', 'sqz2', ['sqz3', 'sqzhaha']]) print(user_copy) # deque(['sqz100', 'sqz2', ['sqz3', 'sqzhaha']])

Python 中同样提供了深拷贝的包：

import copy from collections import dequeuser_deque = deque(['sqz1', 'sqz2', ['sqz3']]) user_copy = copy.deepcopy(user_deque) # 深拷贝 user_copy[2].append('sqzhaha')print(user_deque) # deque(['sqz1', 'sqz2', ['sqz3']]) print(user_copy) # deque(['sqz1', 'sqz2', ['sqz3', 'sqzhaha']])

extend() 函数将两个 deque 合并为一个：

from collections import dequeuser_deque = deque(['sqz1', 'sqz2', ['sqz3']]) user_deque1 = deque(['haha'])user_deque.extend(user_deque1) # 直接在 user_deque 上进行扩充，没有返回值

deque 是线程安全的，而 list 不是。

5. Counter

dict 的子类，用于统计元素数目，示例如下：

from collections import Counterusers = ['sqz1', 'sqz2', 'sqz4', 'sqz1', 'sqz2'] user_counter = Counter(users) print(user_counter) # Counter({'sqz1':2, 'sqz2':2, 'sqz4':1}) 排序好的，次数最多的在前面str_count = Counter('aanncddds') str_count.update("bddc") # 更新统计，增加统计数据str_count.most_common(2) # 取出前两个出现次数最多的元素

6. OrderedDict 功能

排好序的字典。继承自 dict，dict有的功能它都有。保持字典中元素的添加顺序。在Python3中，dict 和 OrderedDict 都是有序的。而在Python2下， dict 无序，而OrderedDict有序。

from collections import OrderedDictuser_dict = OrderedDict() user_dict['b'] = 'sqz2' user_dict['a'] = 'sqz3' user_dict['c'] = 'sqz1' print(user_dict) # Output: {'b':'sqz2', 'a':'sqz3', 'c':'sqz1'}

OrderedDict 中一些重要函数：popitem()、move_to_end()

print(user_dict.popitem()) # ('c', 'sqz1') print(user_dict.pop()) # 会报错，pop() 函数中应传递 key值。print(user_dict.move_to_end('b')) # 输出Noneprint(user_dict) # 输出：{'a':'sqz3', 'c':'sqz1', 'b':'sqz2'}

7. ChainMap 功能

当想遍历多个可迭代对象时，将两个可迭代对象连接起来。在两个对象上加上迭代器，指向性的，并没有赋值结构和值。如下例：

from collections import ChainMapuser_dict1 = {'a':'sqz1', 'b':'sqz2'} user_dict2 = {'c':'sqz2', 'd':'sqz3'} new_dict = ChainMap(user_dict1, user_dict2)for key, value in new_dict.items():print(key, value) # Output: # a sqz1 # b sqz2 # c sqz2 # d sqz3

当两个地点中有重复 key值时，只能访问出现第一次的键值对。
一些重要函数：new_child()、属性：maps、

new_dict.new_child({'aa:'aa', 'bb':'bb'}) # add items print(new_dict.maps) # [{'a':'sqz1', 'b':'sqz2'}, {'c':'sqz2', 'd':'sqz3'}, {'aa:'aa', 'bb':'bb'}] 以列表形式展现 new_dict.maps[0]['a'] = 'cherry' # 直接修改原数据

总结

以上是生活随笔为你收集整理的Python的重要模块：collections (namedtuple、defaultdict、deque、Counter、OrderedDict、ChainMap)的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

如果觉得生活随笔网站内容还不错，欢迎将生活随笔推荐给好友。