Python中collections模块总结

collections

–Python标准库，是数据结构常用的模块，实现了特定目标的容器；collections包含了一些针对Python内置的容器，例如dict、list、set、tuple ，为其提供了替代选择。

Counter：字典的子类，计算可哈希的对象；
defaultdict：字典的子类，可以调用提供默认值的函数；
OrderedDict：字典的子类，保留了他们被添加的顺序，可以记住元素的添加顺序；
namedtuple：创建命名元组子类的工厂函数；
deque：类似列表容器，实现了在两端快速添加(append)和弹出(pop)；///常用方法： append() appendleft() extend() extendleft() pop() popleft() count() insert(index,obj) rotate(n) clear() remove() maxlen ///
ChainMap：类似字典的容器类，将多个映射集合到一个视图里面

counter()

主要功能：可以支持方便、快速的计数，将元素数量统计，然后计数并返回一个字典，键为元素，值为元素个数。
常用方法：
**elements()：**返回一个迭代器，每个元素重复计算的个数，如果一个元素的计数小于1,就会被忽略。
**most_common([n])：**返回一个列表，提供n个访问频率最高的元素和计数
**subtract([iterable-or-mapping])：**从迭代对象中减去元素，输入输出可以是0或者负数
**update([iterable-or-mapping])：**从迭代对象计数元素或者从另一个 映射对象 (或计数器) 添加。

deque()

class collections.deque([iterable[, maxlen]])
是双向队列 double-ended queue 的缩写；支持线程安全，以近似O(1)的时间复杂度的性能在deque的两端插入和删除元素 ；返回一个从左到右初始化的新deque对象(使用append())，其中包含来自iterable的数据,如果未指定iterable，则new deque为空。
尽管list也支持相似的操作，但是它主要在固定长度操作上的优化，在数据量很大的时候使用list在列表头插入和删除元素的效率很慢。
（list有append()和insert(index,value)两个添加方法，append()方法只能在在列表的尾部追加元素，而insert(index)虽然能在指定的位置去添加元素，但是他需要去遍历list才行，且时间复杂度为O(N)。而list中的删除有del names[index],pop()或者pop(index),remove(value)可以看出list删除除了pop()[删除列表末尾的元素]之外，剩下的都需要去遍历list列表，而且pop(0)和insert(0, v)操作会改变底层数据表示的大小和位置，时间复杂度也是O(N)。

deque对象常用方法

append(): 在deque的右边添加元素

d = deque("abcd")
d1 = deque([0, 1, 2, 3])
d.append(4)
d1.append("k")
print(d)
print(d1)
>>>deque(['a', 'b', 'c', 'd', 4])
>>>deque([0, 1, 2, 3, 'k'])

appendleft(): 在deque的左边添加元素

d = deque("abcd")
d1 = deque([0, 1, 2, 3, 5 ])
d.appendleft(4)
d1.appendleft("k")
print(d)
print(d1)
>>>deque([4, 'a', 'b', 'c', 'd'])
>>>deque(['k', 0, 1, 2, 3, 5])

extend(): 通过添加来自iterable参数的元素来扩展deque的右侧

ex = (1, "h", 3)
d = deque("abcd")
d1 = deque([0, 1, 2, 3])
d.extend(ex)
d1.extend(ex)
print(d)
print(d1)
>>>deque(['a', 'b', 'c', 'd', 1, 'h', 3])
>>>deque([0, 1, 2, 3, 1, 'h', 3])

extendleft(): 把列表中的元素进行迭代，先取出第一个元素，然后放在左边，然后再去取出下一个，重复执行，就得到了最终的结果。

from collections import deque
d = deque([1,2,3])
d.extendleft(['a','b','c'])
print(d)
>>>deque(['c', 'b', 'a', 1, 2, 3])

pop(): 从deque的右侧删除并返回一个元素。

from collections import deque
d = deque("abcd")
d1 = deque([0, 1, 2, 3])
p = d.pop()
p1 = d1.pop()
print(p)
print(p1)
print(d)
print(d1)
>>>d
>>>3
>>>deque(['a', 'b', 'c'])
>>>deque([0, 1, 2])

popleft(): 从deque的左侧删除并返回一个元素。

from collections import deque
d = deque("abcd")
d1 = deque([0, 1, 2, 3])
p = d.popleft()
p1 = d1.popleft()
print(p)
print(p1)
print(d)
print(d1)
>>>a
>>>0
>>>deque(['b', 'c', 'd'])
>>>deque([1, 2, 3])

count(): 计算deque中的指定元素的个数

from collections import deque
d = deque("abbcd")
b = d.count("b")
print(b)
>>>2

insert(index,obj): 在指定位置插入元素

from collections import deque
d = deque("abbcd")
d.insert(2, "chl")
print(d)
>>>deque(['a', 'b', 'chl', 'b', 'c', 'd'])

rotate(n): 向右旋转deque n个步骤。如果n是负的，向左旋转。
当deque不为空时，向右旋转一步等价于d.appendleft(d.pop())，向左旋转一步等价于d.append(d.popleft())。

from collections import deque
d = deque([1,2,3,4,5])
d.rotate(1)#不填时，默认为1
print(d)
d.rotate(-2)#在已经右转了一步的基础上左转两步
print(d)
>>>deque([5, 1, 2, 3, 4])
>>>deque([2, 3, 4, 5, 1])

clear(): 删除deque中的所有元素，让它的长度为0

from collections import deque
d = deque("abbcd")
d.clear()
print(d)
>>>deque([])

remove(): 删除第一个出现的值,若无该值，则返回错误

from collections import deque
d = deque("abbcd")
d.remove("b")
print(d)
>>>deque(['a', 'b', 'c', 'd'])

maxlen: (只读属性)deque的最大大小，如果无界则为None。就是创建时的maxlen参数；初始化deque的时候可以给他传一个参数maxlen，如果deque中的元素超过maxlen的值，那么就会从deque中的一边去删除元素，也就是deque始终保持maxlen最大长度的元素，如果超过了就会自动把以前的元素弹出(删除)。

from collections import deque
d = deque([1,2,3],maxlen = 3)
print(d)
d.append(4)
print(d)
d.appendleft(5)
print(d)
>>>deque([1, 2, 3], maxlen=3)
>>>deque([2, 3, 4], maxlen=3)
>>>deque([5, 2, 3], maxlen=3)

reverse(): 将deque的元素反向放置

d = deque('abcdefg')
list(reversed(d))
>>>['g', 'f', 'e', 'd', 'c', 'b', 'a']

除了上述功能，deques 支持迭代，pickling，len(d), reversed(d), copy.copy(d), copy.deepcopy(d)，
使用in操作符进行成员测试，下标引用，如d[-1]， 索引访问在两端都是O(1)，但在中间变慢到O(n)。对于快速随机访问，使用列表代替。