Python collections模块之defaultdict()详解

collections模块常用类型有：

• 默认字典（defaultdict）
  dict的子类，可以调用提供默认值的函数
  请点击defaultdict

• 双向队列（deque）
  类似于list的容器，可以快速的在队列头部和尾部添加、删除元素
  请点击deque

• 计数器（Counter）
  dict的子类，计算可hash的对象
  请点击Counter

• 有序字典（OrderedDict）
  dict的子类，可以记住元素的添加顺序

• 可命名元组（namedtuple）
  可以创建包含名称的tuple

Python中通过Key访问字典，当Key不存在时，会引发‘KeyError’异常。为了避免这种情况的发生，可以使用collections类中的defaultdict()方法来为字典提供默认值

defaultdict是内置数据类型dict的一个子类，基本功能与dict一样，只是重写了一个方法missing(key)和增加了一个可写的对象变量default_factory

语法格式：

collections.defaultdict([default_factory[, …]])

missing(key)

• 如果default_factory属性为None，就报出以key作为遍历的KeyError异常；
• 如果default_factory不为None，就会向给定的key提供一个默认值，这个值插入到词典中，并返回；
• 如果调用default_factory报出异常，这个异常在传播时不会改变；
• 这个方法是当要求的key不存在时，dict类中的getitem()方法所调用，无论它返回或者报出什么，最终返回或报出给getitem()；
• 只有getitem()才能调用missing()，这意味着，如果get()起作用，如普通的词典，将会返回None作为默认值，而不是使用default_factory；

default_factory， 这个属性用于missing()方法，使用构造器中的第一个参数初始化；

使用list作为default_factory，很容易将一个key-value的序列转换为list字典；

列表字典

from collections import defaultdict

s = [('yellow', 1), ('blue', 2), ('yellow', 3), ('blue', 4), ('red', 1)]
d = defaultdict(list)
for k, v in s:
    d[k].append(v)
a = d.items()
print(a)
b = sorted(d.items())
print(b)

"""
结果：
dict_items([('yellow', [1, 3]), ('blue', [2, 4]), ('red', [1])])
[('blue', [2, 4]), ('red', [1]), ('yellow', [1, 3])]
"""

当字典中没有的键第一次出现时，default_factory自动为其返回一个空列表，list.append()会将值添加进新列表；再次遇到相同的键时，list.append()将其它值再添加进该列表。
这种方法比使用dict.setdefault()更为便捷，dict.setdefault()也可以实现相同的功能。

e = {}
for k, v in s:
    e.setdefault(k, []).append(v)
a = e.items()
print(a)

b = sorted(e.items())
print(b)

"""
结果：
dict_items([('yellow', [1, 3]), ('blue', [2, 4]), ('red', [1])])
[('blue', [2, 4]), ('red', [1]), ('yellow', [1, 3])]
"""

计数

设置default_factory为int，使得defaultdict可以用于计数

from collections import defaultdict

s = "chlzdjlongdong"
d = defaultdict(int)
for k in s:
    d[k] += 1
a = d.items()
print(a)

b = sorted(d.items())
print(b)
"""
结果：
dict_items([('c', 1), ('h', 1), ('l', 2), ('z', 1), ('d', 2), ('j', 1), ('o', 2), ('n', 2), ('g', 2)])
[('c', 1), ('d', 2), ('g', 2), ('h', 1), ('j', 1), ('l', 2), ('n', 2), ('o', 2), ('z', 1)]
"""

字符串中的字母第一次出现时，字典中没有该字母，default_factory函数调用int()为其提供一个默认值0,加法操作将计算出每个字母出现的次数。

from collections import defaultdict

s = "chlzdjlongdong"
d = defaultdict(int)
for k in s:
    d[k] += 1
a = d.items()
print(a)
b = sorted(d.items())
print(b)

"""
结果：
dict_items([('c', 1), ('h', 1), ('l', 2), ('z', 1), ('d', 2), ('j', 1), ('o', 2), ('n', 2), ('g', 2)])
[('c', 1), ('d', 2), ('g', 2), ('h', 1), ('j', 1), ('l', 2), ('n', 2), ('o', 2), ('z', 1)]
"""

集合字典

将default_factory设置为set，使得defaultdict可以建立一个集合字典

from collections import defaultdict

s = [('red', 1), ('blue', 2), ('red', 3), ('blue', 4), ('red', 1), ('blue', 4)]
d = defaultdict(set)
for k, v in s:
    d[k].add(v)
a = d.items()
print(a)
b = sorted(d.items())
print(b)
"""
结果：
dict_items([('red', {1, 3}), ('blue', {2, 4})])
[('blue', {2, 4}), ('red', {1, 3})]
"""