python collections模块
collections是Python内建的一个集合模块，提供了许多有用的集合类。
| 对象（函数） | 说明 |
|---|---|
| Counter | 提供快速及方便的计数器的dict子类 |
| deque | 双向队列 |
| defaultdict | 为缺失值提供默认值的dict子类 |
| namedtuple() | 用于创建具有字段的元组子类的工厂函数 |
| OrderedDict | 使字典的key保持有序的字典子类 |
注：由于python3.7已经支持dict类型的有序，故这里就不再介绍OrderedDict，需要的可以参考官方文档
Counter对象
class collections.Counter([iterable-or-mapping])
- 作用：统计iterable(可迭代对象)或mapping(映射对象)中元素出现的次数
Counter对象的初始化，如下
from collections import Counter
c = Counter() # 空的Counter对象
c = Counter('demo_string') # 从iterable中初始化Counter对象
c = Counter({'a': 2, 'b': 5}) # 从mapping中初始化Counter对象
c = Counter(a=2, b=5) # 使用键值对初始化Counter对象
string = 'pythonnohtyp'
c = Counter(string)
# Counter({'p': 2, 'y': 2, 't': 2, 'h': 2, 'o': 2, 'n': 2})
注：Counter对象的值可正，可负或为0；即Counter(a=-1, b=0, c=1)
Counter对象继承了字典的大部分方法（除了update,fromkeys），同时添加了一些其他的方法
Counter.elements()
- 作用：返回一个迭代器，迭代器里的内容是Counter对象的值大于0 的元素，元素出现的次数与元素统计的值相等。
c = Counter(a=1, b=5, c=0, d=-1)
l = list(c.elements())
l # ['a', 'b', 'b', 'b', 'b', 'b']
Counter.most_common([n])
- 作用：返回一个元素类型是元组的列表，元素元组对应Counter对象的key和value,同时，按照value从大到小排序
- 参数 n：可选，列表的长度，若不指定，则显示全部
c = Counter(a=1, b=5, c=0, d=-1)
c.most_common()
# [('b', 5), ('a', 1), ('c', 0), ('d', -1)]
c.most_common(0)
# []
c.most_common(2)
# [('b', 5), ('a', 1)]
Counter.subtract([iterable-or-mapping])
- 作用：用Counter对象减去iterable或mapping对象的元素，两者的元素个数不要求相等,改变原Counter对象
c = Counter(a=0, b=2, c=-1)
d = Counter(a=2，d=3)
l = ['a', 'b', 'c']
c.subtract(d)
print(c)
# Counter({'b': 2, 'c': -1, 'a': -2, 'd': -3})
c.subtract(l)
print(c)
# Counter({'b': 1, 'c': -2, 'a': -3, 'd': -3})
说明：
Counter对象继承了字典的大部分方法，但是Counter对象没有fromkeys()方法；
而update([iterable-or-mapping])方法与原字典的update不同，前者是将iterable或mapping对象加上，不会替换已有值，可近似看成subtract()的反操作。
数学操作
c1 = Counter(a=3, b=1)
c2 = Counter(a=1, b=4)
c1 + c2
# Counter({'b': 5, 'a': 4})
c1 - c2
# Counter({'a': 2})
c1 & c2
# Counter({'a': 1, 'b': 1})
c1 | c2
# Counter({'b': 4, 'a': 3})
deque对象
class collections.deque([iterable[,maxlen]])
- 作用：创建一个长度为maxlen初始值为iterable的双向队列
- 参数：
- iterable：可选，队列初始值，若不指定，则为空队列
- maxlen：可选，队列的最大长度，若不指定，则为任意长度
注：指定了maxlen参数，当队列达到最大长度时，再加入新项，则会从另一端弹出相同数量的项
from collections import deque
dq = deque([1, 2, 3], maxlen=6)
print(dq)
# deque([1, 2, 3], maxlen=6)
方法
deque.append(x)：从队列deque的右端加入元素x
deque.appendleft(x)：从队列deque的左端加入元素x
deque.extend(iterable)：从队列deque的右端依次添加iterable中的元素
deque.extendleft(iterable)：从队列deque的左端依次添加iterable中的元素
deque.pop()：移除队列deque最右端的元素，并返回该元素，若deque为空，则抛出IndexError。
deque.popleft():移除队列deque最左端的元素，并返回该元素，若deque为空，则抛出IndexError。
demo_dq = deque([1, 2, 3, 4, 5, 6])
demo_list = [99, 98, 97]
demo_dq.append(55)
# deque([1, 2, 3, 4, 5, 6, 55])
demo_dq.appendleft(66)
# deque([66, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 55])
demo_dq.extend(demo_list)
# deque([66, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 55, 99, 98, 97])
demo_dq.extendleft(demo_list)
# deque([97, 98, 99, 66, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 55, 99, 98, 97])
demo_dq.pop()
# 97
demo_dq.popleft()
# 97
print(demo_dq)
# deque([98, 99, 66, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 55, 99, 98])
deque.copy()：对deque队列进行浅拷贝，返回一个新的deque实例对象
deque.clear()：清空deque队列的内容
deque.count(x)：计算deque队列中元素x的个数
deque.index(x[, start[, stop]])：从位置start开始到位置stop，找到第一个匹配元素x的位置。参数start，stop为可选
deque.insert(i, x)：在deque队列的位置i，插入元素x
deque.remove(value)：移除队列deque中的元素value，若无队列中无value，则抛出ValueError
deque.reverse()：对队列deque进行逆序排序
deque.rotato(n=1)：对队列deque向右循环移动 n 步，n为负数时，则向左循环移动。n为 1 时，等价于deque.extendleft(deque.pop());n为 -1 时，等价于deque.extend(deque.popeleft())
demo_dq = deque(['a', 'a', 'b', 'c'])
copy_dq = demo_dq.copy()
copy_dq
# deque(['a', 'a', 'b', 'c'])
copy_dq.clear()
copy_dq
# deque([])
demo_dq.count('a')
# 2
demo_dq.index('b')
# 2
demo_dq.insert(4,'ab')
demo_dq
# deque(['a', 'a', 'b', 'c', 'ab'])
demo_dq.remove('aa')
# Traceback (most recent call last):
# File "", line 1, in
# demo_dq.remove('aa')
# ValueError: deque.remove(x): x not in deque
demo_dq.reverse()
demo_dq
# deque(['ab', 'c', 'b', 'a', 'a'])
demo_dq.rotato(2)
# deque(['a', 'a', 'ab', 'c', 'b'])
defaultdict对象
class collections.defaultdict([default_factory[,…]])
- 作用：是内置dict的子类，基本功能与dict相同，不同defaultdict可以设置key的初始值，使得当访问defaultdict时，如果不存在key，不会直接报错。
- 参数 default_factory：初始值设置的工厂函数，如int, list等，也可自己通过lambda函数创建函数
from collections import defaultdict
dd = defaultdict(int, [('name', 'Mike'), ('gender', 'male')])
dd
# defaultdict(, {'name': 'Mike', 'gender': 'male'})
dd['age']
# 0
dd
# defaultdict(, {'name': 'Mike', 'gender': 'male', 'age': 0})
dd1 = defaultdict(lambda:'N/A')
dd1['a'] = 'AA'
dd1['a']
# 'AA'
dd1['c']
# 'N/A'
namedtuple() – 命名元组工厂函数
collections.namedtuple(typename, field_names, *, rename=False, defaults=None, module=None)
- 创建一个名为typename 的元组子类，同时可以通过参数field_names为该元组设置字段名。(或者这样理解：用来创建一个自定义的tuple对象，并且规定了tuple元素的个数，并可以用属性而不是索引来引用tuple的某个元素。)
- 参数:
- typename: 元组名
- field_names:字段名，可以为如[‘x’, ‘y’]的列表形式，也可以是如 'x y’或’x,y’的纯字符，字段名的命名规则与变量的命名规则相同，即由字母，数字，下划线组成，但首字母不能是数字或下划线，另外不能是关键字。
- rename: 是否将field_names中的无效命名自动重置
- defaults：对应字段的默认值
- module: 模块名，如果有定义，则可通过__module__属性获取它的值
from collections import namedtuple
Person = namedtuple('P', 'name, age, job', defaults=['Mike', 21, 'Student'])
p1 = Person()
p1
# P(name='Mike', age=21, job='Student')
p2 = Person('Hajo', 20, 'Student')
p2
# P(name='Hajo', age=20, job='Student')
namedtuple继承了元组的方法，collections模块额外添加了三个方法和两个属性
方法(method)
somenamedtuple._make(iterable)：从存在的iterable对象中创建新的namedtuple实例，iterable对象的元素个数需与somenamedtuple类中的field_names的个数相等
somenamedtuple._asdict()：将实例化对象somenamedtuple转换为OrderedDict类型,
注：版本python3.8,则转换为dict类型.
somenamedtuple._replace(**kwargs)：将指定的字段的值替换成新的值，返回一个新的实例
from collections import namedtupel
Person = namedtuple('P', 'name, age, job', defaults=['Mike', 21, 'Student'])
p_list = ['Shanel', 21, 'Student']
p1 = Person._make(p_list)
p1
# P(name='Shanel', age=21, job='Student')
p1._asdict()
# OrderedDict([('name', 'Shanel'), ('age', 21), ('job', 'Student')])
p1._replace(name='John')
# P(name='John', age=21, job='Student')
属性(attributes)
somenamedtuple._fields：以元组形式列出field_names
somenamedtuple._fields_defaults：以字典形式列出默认值(defaults),若没有设置默认值，则无该属性.
Person = namedtuple('P', 'name, age, job', defaults=['Mike', 21, 'Student'])
Person._fields
#
Person._fields_defaults
# {'name': 'Mike', 'age': 21, 'job': 'Student'}
笔者水平有限，有错欢迎评论留下，谢谢！！
需要了解更多collections模块的内容可以参考官方文档