在Python中有一些內(nèi)置的數(shù)據(jù)類型抽兆，比如int, str, list, tuple, dict等磕蛇。Python的collections模塊在這些內(nèi)置數(shù)據(jù)類型的基礎(chǔ)上，提供了幾個(gè)額外的數(shù)據(jù)類型：namedtuple, defaultdict, deque, Counter, OrderedDict等锋八，其中defaultdict和namedtuple是兩個(gè)很實(shí)用的擴(kuò)展類型磺浙。defaultdict繼承自dict，namedtuple繼承自tuple跑慕。
一万皿、defaultdict
1. 簡(jiǎn)介
在使用Python原生的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)dict的時(shí)候，如果用d[key]這樣的方式訪問，當(dāng)指定的key不存在時(shí)相寇，是會(huì)拋出KeyError異常的慰于。但是，如果使用defaultdict唤衫，只要你傳入一個(gè)默認(rèn)的工廠方法婆赠，那么請(qǐng)求一個(gè)不存在的key時(shí)， 便會(huì)調(diào)用這個(gè)工廠方法使用其結(jié)果來(lái)作為這個(gè)key的默認(rèn)值佳励。
defaultdict在使用的時(shí)候需要傳一個(gè)工廠函數(shù)(function_factory)休里，defaultdict(function_factory)會(huì)構(gòu)建一個(gè)類似dict的對(duì)象，該對(duì)象具有默認(rèn)值赃承，默認(rèn)值通過調(diào)用工廠函數(shù)生成妙黍。
2. 示例
下面給一個(gè)defaultdict的使用示例：
>>> from collections import defaultdict
>>> s = [('xiaoming', 99), ('wu', 69), ('zhangsan', 80), ('lisi', 96), ('wu', 100), ('wu', 100), ('yuan', 98), ('xiaoming', 89)]
>>> d = defaultdict(list)
>>> for k, v in s:
... d[k].append(v)
...
>>> d
defaultdict(<type 'list'>, {'lisi': [96], 'xiaoming': [99, 89], 'yuan': [98], 'zhangsan': [80], 'wu': [69, 100, 100]})
>>> for k,v in d.items():
... print '%s: %s' % (k, v)
...
lisi: [96]
xiaoming: [99, 89]
yuan: [98]
zhangsan: [80]
wu: [69, 100, 100]
>>>
對(duì)Python比較熟悉的同學(xué)可以發(fā)現(xiàn)defaultdict(list)的用法和dict.setdefault(key, [])比較類似，上述代碼使用setdefault實(shí)現(xiàn)如下：
>>> s
[('xiaoming', 99), ('wu', 69), ('zhangsan', 80), ('lisi', 96), ('wu', 100), ('wu', 100), ('yuan', 98), ('xiaoming', 89)]
>>> d = {}
>>> for k,v in s:
... d.setdefault(k, []).append(v)
...
>>> d
{'lisi': [96], 'xiaoming': [99, 89], 'yuan': [98], 'zhangsan': [80], 'wu': [69, 100, 100]}
3. 原理
從以上的例子中瞧剖，我們可以基本了解了defaultdict的用法拭嫁，下面我們可以通過help(defaultdict)了解一下defaultdict的原理。通過Python console打印出的help信息來(lái)看抓于，我們可以發(fā)現(xiàn)defaultdict具有默認(rèn)值主要是通過missing方法實(shí)現(xiàn)的做粤，如果工廠函數(shù)不為None，則通過工廠方法返回默認(rèn)值捉撮，具體如下：
>>> help(defaultdict)
| __missing__(...)
| __missing__(key) # Called by __getitem__ for missing key; pseudo-code:
| if self.default_factory is None: raise KeyError((key,))
| self[key] = value = self.default_factory()
| return value
從上面的說(shuō)明中怕品，我們可以發(fā)現(xiàn)一下幾個(gè)需要注意的地方：
missing方法是在調(diào)用getitem方法發(fā)現(xiàn)KEY不存在時(shí)才調(diào)用的，所以巾遭，defaultdict也只會(huì)在使用d[key]或者d.getitem(key)的時(shí)候才會(huì)生成默認(rèn)值肉康；如果使用d.get(key)是不會(huì)返回默認(rèn)值的，會(huì)出現(xiàn)KeyError灼舍；
defaultdict主要是通過missing方法實(shí)現(xiàn)吼和，所以，我們也可以通過實(shí)現(xiàn)該方法來(lái)生成自己的defaultdict
4. 版本
defaultdict是在Python 2.5之后才加入的功能骑素，在舊版本的Python中是不支持這個(gè)功能的炫乓，不過，知道了它的原理砂豌，我們可以自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)defaultdict厢岂。
try:
from collections import defaultdict
except:
class defaultdict(dict):
def __init__(self, default_factory=None, *a, **kw):
if (default_factory is not None and not hasattr(default_factory, '__call__')):
raise TypeError('first argument must be callable')
dict.__init__(self, *a, **kw)
self.default_factory = default_factory
def __getitem__(self, key):
try:
return dict.__getitem__(self, key)
except KeyError:
return self.__missing__(key)
def __missing__(self, key):
if self.default_factory is None:
raise KeyError(key)
self[key] = value = self.default_factory()
return value
def __reduce__(self):
if self.default_factory is None:
args = tuple()
else:
args = self.default_factory,
return type(self), args, None, None, self.items()
def copy(self):
return self.__copy__()
def __copy__(self):
return type(self)(self.default_factory, self)
def __deepcopy__(self, memo):
import copy
return type(self)(self.default_factory, copy.deepcopy(self.items()))
def __repr__(self):
return 'defaultdict(%s, %s)' % (self.default_factory, dict.__repr__(self))
二光督、namedtuple
namedtuple主要用來(lái)產(chǎn)生可以使用名稱來(lái)訪問元素的數(shù)據(jù)對(duì)象阳距，通常用來(lái)增強(qiáng)代碼的可讀性，在訪問一些tuple類型的數(shù)據(jù)時(shí)尤其好用结借。其實(shí)筐摘，在大部分時(shí)候你應(yīng)該使用namedtuple替代tuple，這樣可以讓你的代碼更容易讀懂，更加pythonic咖熟。舉個(gè)例子：
from collections import namedtuple
# 變量名和namedtuple中的第一個(gè)參數(shù)一般保持一致圃酵，但也可以不一樣
Student = namedtuple('Student', 'id name score')
# 或者 Student = namedtuple('Student', ['id', 'name', 'score'])
students = [(1, 'Wu', 90), (2, 'Xing', 89), (3, 'Yuan', 98), (4, 'Wang', 95)]
for s in students:
stu = Student._make(s)
print stu
# Output:
# Student(id=1, name='Wu', score=90)
# Student(id=2, name='Xing', score=89)
# Student(id=3, name='Yuan', score=98)
# Student(id=4, name='Wang', score=95)
在上面的例子中，Student就是一個(gè)namedtuple馍管，它和tuple的使用方法一樣郭赐，可以通過index直接取，而且是只讀的确沸。這種方式比tuple容易理解多了捌锭，可以很清楚的知道每個(gè)值代表的含義。
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