python优雅编程_Python优雅编程——Collections模块中的高性能数据类型

Python中内置了4 种数据类型，列表(List)，元组(Tuple)，集合(Set)，字典(Dict)。这些数据类型都有其各自的特性，但是有些特性，比如字典无序，在一定程度上对数据类型的使用产生了约束，在某些场景下效率会比较低，Python collections 属于对这些基础数据类型的补充模块。由于Python collections属于内建模块，因此不需要安装。

接下来，我们介绍一下Python collections模块常用的四种方法。

defaultdict：字典的子类，提供了一个工厂函数，为字典查询提供一个默认值。

orderedDict：字典的子类，保存了他们被添加的顺序。

deque：类似列表(List)的容器，实现了在两端快速添加(append)和删除(pop)。

Counter：字典的子类，提供了可哈希对象的计数功能。

defaultdict

我们在Python中使用字典时，当字典的键(Key)不存在时，直接添加值(Value)时会出现KeyError错误，示例如下。

使用defaultdict可以优雅的规避该错误，defaultdict 是对字典类型的补充，它可以给字典的值设置一个默认数据类型，当字典的键(Key)不存在时，可以自动生成相应默认类型的值(Value)，示例如下：

在如上例子中，我们可以看到，即使defaultdict对象不存在某个键(Key)时，它会自动创建一个空列表。另外，同样的功能使用 defaultdict 比使用 dict.setdefault 方法快。

orderedDict

在Python3.6 版本之前的字典是无序的，然而有些时候我们需要保持字典的有序性，跟踪到字典键(Key)添加先后顺序。orderedDict可以实现字典的有序性，即按照字典键(Key)插入的顺序来排列，这样就实现了一个先进先出的字典，当容量超出限制时，先删除最早添加的键(Key)，示例如下：

我们需要注意的是，对于普通的字典，即使传入的顺序不一样，但是仍然是相同的字典；但如果是orderedDict，当传入的顺序不一样时，那么得到的字典是不一样的，示例如下：

deque

Python中的列表(List)是基于数组实现的，查找容易，但插入和删除操作时间复杂度较大。 deque实现了高效实现插入和删除操作的双向列表（也叫做双端队列），适合用于队列和栈，并且线程安全。

列表(List)只提供了append和pop方法，实现从列表(List)的尾部插入或删除元素。deque新增了appendleft、popleft 等方法可以更高效的在列表的开头插入或删除元素，示例如下：

Counter

Counter 属于字典的子类，主要作用是统计可哈希对象出现的次数。追踪元素出现的次数同时按照从高到低的顺序排列成字典，元素被作为字典的键(Key)存储，它们的计数作为字典的值(Value)存储，示例如下：

同时Counter内部提供了很多方法对结果进行处理，如most_common方法获取出现次数最多的前N个元素，如下：

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