摘要：它需要一個函數默認工廠作為其參數。默認情況下設置為，即如果鍵不存在則為，并返回并顯示默認值。因此，它是一個無序集合，其中元素及其各自的計數存儲為字典。這相當于其他語言的或。使用，我們不必使用整數索引來訪問元組的成員。

大家好，今天想和大家分享一個Python里面非常棒的模快：Collections

該模塊實現了專門的容器數據類型，為Python的通用內置容器提供了替代方案，如果對源碼感興趣的朋友們可以在 Lib/collections/__init__.py 路徑下找到

基于我目前的學習經驗，以下幾種類型用的很多：

defaultdict (dict子類調用工廠函數來提供缺失值)

counter (用于計算可哈希對象的dict子類)

deque (類似于列表的容器，可以從兩端操作)

namedtuple (用于創建具有命名字段的tuple子類的工廠函數)

OrderedDict (記錄輸入順序的dict)

好啦，看到什么工廠函數，可哈希對象，容器這些詞匯不要慌，我第一次看是懵逼并直接跳過的，然而后來發現根本不需要理解，如果大家感興趣可以自己去查詢，這里還是老樣子，通過大量實例來一個個講解！

基礎概念

“defaultdict”是在名為“collections”的模塊中定義的容器。它需要一個函數（默認工廠）作為其參數。默認情況下設置為“int”，即0.如果鍵不存在則為defaultdict，并返回并顯示默認值。

我用人話解釋一下: 其實就是一個查不到key值時不會報錯的dict

應用實例

首先我們來看一個用正常dict的例子，如果我們創建了一個叫person的字典，里面存儲的key值為name，age，如果這時候嘗試調用person["city"]，會拋出KeyError錯誤，因為沒有city這個鍵值：

person = {"name":"xiaobai","age":18}
print ("The value of key  "name" is : ",person["name"])
print ("The value of key  "city" is : ",person["city"])

Out: The value of key  "name" is :  xiaobai
Traceback (most recent call last):
  File "C:UsersE560Desktop	est.py", line 17, in 
    print ("The value of key  "city" is : ",person["city"])
KeyError: "city"

現在如果我們用defaultdict再試試呢？

from collections import defaultdict
person = defaultdict(lambda : "Key Not found") # 初始默認所有key對應的value均為‘Key Not Found’

person["name"] = "xiaobai"
person["age"] = 18

print ("The value of key  "name" is : ",person["name"])
print ("The value of key  "adress" is : ",person["city"])

Out：The value of key  "name" is :  xiaobai
     The value of key  "adress" is :  Key Not found

大家可以發現，這次沒有問題了，其實最根本的原因在于當我們創建defaultdict時，首先傳遞的參數是所有key的默認value值，之后我們添加name，age進去的時候才會有所改變，當我們最終查詢時，如果key存在，那就輸出對應的value值，如果不存在，就會輸出我們事先規定好的值‘Key Not Found’

除此之外外，我們還可以利用defaultdict創建時，傳遞參數為所有key默認value值這一特性，實現一些其他的功能,比如：

from collections import defaultdict
d = defaultdict(list)
d["person"].append("xiaobai")
d["city"].append("paris")
d["person"].append("student")

for i in d.items():
    print(i)

Out: ("person", ["xiaobai", "student"])
     ("city", ["paris"])

一個道理，我們默認所有key對應的是一個list，自然就可以在賦值時使用list的append方法了。再比如下面這個例子：

from collections import defaultdict
food = (
    ("jack", "milk"),
    ("Ann", "fruits"),
    ("Arham", "ham"),
    ("Ann", "soda"),
    ("jack", "dumplings"),
    ("Ahmed", "fried chicken"),
)

favourite_food = defaultdict(list)

for n, f in food:
    favourite_food[n].append(f)

print(favourite_food)

Out：defaultdict(, {"jack": ["milk", "dumplings"], "Ann": ["fruits", "soda"], "Arham": ["ham"], "Ahmed": ["fried chicken"]})

道理和上面差不多，這里大家可以自己拓展，展開想象，相信可能在某個時刻可以用的上defaultdict這個容器

基礎概念

Counter是dict的子類。因此，它是一個無序集合，其中元素及其各自的計數存儲為字典。這相當于其他語言的bag或multiset。

我的理解就是一個計數器，返回一個字典，key就是出現的元素，value就是該元素出現的次數

應用實例

計數器沒啥可說的，還能干啥，計數唄！

from collections import Counter

count_list = Counter(["B","B","A","B","C","A","B","B","A","C"])  #計數list
print (count_list)


count_tuple = Counter((2,2,2,3,1,3,1,1,1))  #計數tuple
print(count_tuple)

Out：Counter({"B": 5, "A": 3, "C": 2})
     Counter({1: 4, 2: 3, 3: 2})

Counter一般不會用于dict和set的計數，因為dict的key是唯一的，而set本身就不能有重復元素

現在我們也可以直接把在defaultdict例子中用過food元組拿來計數：

from collections import Counter
food = (
    ("jack", "milk"),
    ("Ann", "fruits"),
    ("Arham", "ham"),
    ("Ann", "soda"),
    ("jack", "dumplings"),
    ("Ahmed", "fried chicken"),
)

favourite_food_count = Counter(n for n,f in food)  #統計name出現的次數
print(favourite_food_count)

Out: Counter({"jack": 2, "Ann": 2, "Arham": 1, "Ahmed": 1})

基礎概念

在我們需要在容器兩端的更快的添加和移除元素的情況下，可以使用deque.
我的個人理解是deque就是一個可以兩頭操作的容器，類似list但比列表速度更快

應用實例

deque的方法有很多，很多操作和list類似，也支持切片

from collections import deque
d = deque()
d.append(1)
d.append(2)
d.append(3)

print(len(d))
print(d[0])
print(d[-1])

Out: 3
     1
     3

deque最大的特點在于我們可以從兩端操作：

d = deque([i for i in range(5)])
print(len(d))
# Output: 5

d.popleft()   # 刪除并返回最左端的元素
# Output: 0

d.pop()       # 刪除并返回最右端的元素
# Output: 4

print(d)
# Output: deque([1, 2, 3])

d.append(100)  # 從最右端添加元素

d.appendleft(-100) # 從最左端添加元素

print(d)
# Output: deque([-100, 1, 2, 3, 100])

除了這些deque的方法實在太多了，比如我再舉幾個常用的例子，首先我們定義一個deque時可以規定它的最大長度，deque和list一樣也支持extend方法，方便列表拼接，但是deque提供雙向操作：

from collections import deque
d = deque([1,2,3,4,5], maxlen=9)  #設置總長度不變
d.extendleft([0])  # 從左端添加一個list
d.extend([6,7,8])   # 從右端拓展一個list
print(d)

Out：deque([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8], maxlen=9)

現在d已經有9個元素了，而我們規定的maxlen=9，這個時候如果我們從左邊添加元素，會自動移除最右邊的元素，反之也是一樣：

d.append(100)
print(d)
d.appendleft(-100)
print(d)

Out: deque([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 100], maxlen=9)
     deque([-100, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8], maxlen=9)

deque還有很多其他的用法，大家根據各自的需要去自己尋寶吧！

基礎概念

名稱元組。大家一看名字就會感覺和tuple元組有關，沒錯，我認為它是元組的強化版
namedtuple可以將元組轉換為方便的容器。使用namedtuple，我們不必使用整數索引來訪問元組的成員。

我覺得可以把namedtuple 視為 不可變的 字典

應用實例

首先，讓我們先回顧一下普通元組是如何訪問成員的：

person = ("xiaobai", 18)
print(person[0])

out：xiaobai

現在我們看看namedtuple（名稱元組）的強大之處：

from collections import namedtuple

Person = namedtuple("Person", "name age city")        # 類似于定義class
xiaobai = Person(name="xiaobai", age=18, city="paris") # 類似于新建對象
print(xiaobai)

Out：Person(name="xiaobai", age=18, city="paris")

我們創建namedtuple時非常像定義一個class，這里Person好比是類名，第二個參數就是namedtuple的值的名字了，我感覺很像class里的屬性，不過這里不用加逗號分離，下面讓我們看看如何訪問namedtuple的成員：

print(xiaobai.name)
print(xiaobai.age)
print(xiaobai.city)

out：xiaobai
     18
     paris

"爽啊，爽死了"，郭德綱看到這里不禁贊嘆

這種無限接近class調用屬性的方式還是非常不錯的，在一些實際場景很有用。
最后還有一點千萬不要忘了，我們不能修改namedtuple里的值：

xiaobai.name = "laobai"
Out：Traceback (most recent call last):
  File "C:UsersE560Desktop	est.py", line 5, in 
    xiaobai.name = "laobai"
AttributeError: can"t set attribute

基礎概念

“OrderedDict” 本身就是一個dict，但是它的特別之處在于會記錄插入dict的key和value的順序

應用實例

from collections import OrderedDict
d = {}
d["a"] = 1
d["b"] = 2
d["c"] = 3
d["d"] = 4
print(d)

Out:{"a": 1, "c": 3, "b": 2, "d": 4}

大家可以看到，這是一個普通的dict，因為無序，即使我們依次添加了a,b,c,d 四個鍵并賦予value，但是輸出的順序并不可控。OrderedDict的出現就是為了解決這個問題：

from collections import OrderedDict
d = OrderedDict()
d["a"] = 1
d["b"] = 2
d["c"] = 3
d["d"] = 4
print(d)

Out：OrderedDict([("a", 1), ("b", 2), ("c", 3), ("d", 4)])

這回輸出時好多了，因為會自動記錄插入的順序，同理，如果我們刪除一個key, OrderedDict的順序不會發生變化：

from collections import OrderedDict

print("Before deleting:
")
od = OrderedDict()
od["a"] = 1
od["b"] = 2
od["c"] = 3
od["d"] = 4

for key, value in od.items():
    print(key, value)

print("
After deleting:
")
od.pop("c")
for key, value in od.items():
    print(key, value)

print("
After re-inserting:
")
od["c"] = 3
for key, value in od.items():
    print(key, value) 
    

Out：Before deleting:

    ("a", 1)
    ("b", 2)
    ("c", 3)
    ("d", 4)
    
    After deleting:
    
    ("a", 1)
    ("b", 2)
    ("d", 4)
    
    After re-inserting:
    
    ("a", 1)
    ("b", 2)
    ("d", 4)
    ("c", 3)

今天為大家簡單介紹了collections的一些基礎容器類型，包括：

defaultdict 不會報錯的dict

counter 計數器

deque 雙向操作list

namedtuple 名稱元組

我覺得把它們叫做寶藏感覺還是不過分的，因為這些容器在真實使用場景中非常有用，而且我發現很多教程不會提到，因此衷心希望可以幫到大家，如果我哪里介紹有錯誤或者遺漏，希望大家留言指出，讓我們一起進步！