Python的defaultdict详解
- [什么是 defaultdict](#什么是 defaultdict)
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- [导入与创建 defaultdict](#导入与创建 defaultdict)
- [defaultdict 的常见用法](#defaultdict 的常见用法)
什么是 defaultdict
defaultdict 是 Python 中 collections 模块下的一个类 ,它继承自内置的 dict,并扩展了默认值的功能。当访问不存在的键时,defaultdict 可以自动为这个键生成一个默认值,而不会抛出 KeyError 异常。
导入与创建 defaultdict
在使用 defaultdict 之前,需要从 collections 模块导入它:
python
from collections import defaultdict
defaultdict 的创建需要提供一个工厂函数,这个工厂函数会在访问不存在的键时被调用来生成默认值。最常用的工厂函数是 int(用于计数器)、list(用于存储多个值)和 set(用于存储唯一值)。
python
# 创建一个默认值为 0 的 defaultdict
dd = defaultdict(int)
# 当访问不存在的键时,会自动生成默认值
print(dd["key"]) # 输出: 0
defaultdict 的常见用法
计数器
假设我们需要统计一个字符串中每个字符出现的次数。使用普通字典时,我们通常需要检查键是否存在,然后再决定是增加计数还是初始化为 1。而使用 defaultdict,这一操作变得简单许多。
python
from collections import defaultdict
text = "hello world"
char_count = defaultdict(int)
for char in text:
char_count[char] += 1
print(char_count) # 输出: defaultdict(<class 'int'>, {'h': 1, 'e': 1, 'l': 3, 'o': 2, ' ': 1, 'w': 1, 'r': 1, 'd': 1})
分组数据
假设有一组数据,想要根据某个特征对它们进行分组。使用 list 作为默认值,可以轻松实现这一功能。
python
data = [("apple", "fruit"), ("carrot", "vegetable"), ("banana", "fruit"), ("spinach", "vegetable")]
grouped_data = defaultdict(list)
for item, category in data:
grouped_data[category].append(item)
print(grouped_data) # 输出: defaultdict(<class 'list'>, {'fruit': ['apple', 'banana'], 'vegetable': ['carrot', 'spinach']})
集合去重
在某些情况下,需要将值按某个特征分类,但确保每个分类中不包含重复元素。这时可以使用 set 作为默认值。
python
data = [("apple", "fruit"), ("banana", "fruit"), ("apple", "fruit"), ("carrot", "vegetable")]
unique_items = defaultdict(set)
for item, category in data:
unique_items[category].add(item)
print(unique_items) # 输出: defaultdict(<class 'set'>, {'fruit': {'banana', 'apple'}, 'vegetable': {'carrot'}})
defaultdict 与普通字典的区别
defaultdict 和普通字典在大多数操作上类似,但它们有一个关键区别:默认值的生成。
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普通字典:访问一个不存在的键时,会抛出 KeyError 异常。我们需要显式检查键是否存在,或者使用 dict.get()方法提供一个默认值。
pythond = {} print(d.get("key", 0)) # 输出: 0
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defaultdict:访问不存在的键时,不会抛出异常,而是自动调用工厂函数生成一个默认值。
pythondd = defaultdict(int) print(dd["key"]) # 输出: 0
此外,defaultdict 在初始化时需要指定一个工厂函数,而普通字典则不需要。