在Python中使用defaultdict

Python 5月前 29

今天的文章讨论了defaultdict 容器，并使用代码实例演示了它的使用。

`defaultdict` VS Python中的`dict`

defaultdict 是一个像 dictionary 一样的容器，属于 collections 模块。它是 dictionary 的一个子类；因此它具有dictionary 的所有功能。然而，defaultdict 的唯一目的是处理KeyError 。

# return true if the defaultdict is a subclass of dict (dictionary)
from collections import defaultdict
print(issubclass(defaultdict,dict))

输出：

True

假设一个用户在dictionary 中搜索一个条目，而搜索到的条目不存在。普通字典会出现一个KeyError ，这意味着该条目不存在。为了克服这个问题，Python开发者提出了defaultdict 的概念。

代码示例：

# normal dictionary
ord_dict = {
    "x" :3,
    "y": 4
}
ord_dict["z"]   # --> KeyError

输出：

KeyError: 'z'

普通字典不能处理未知的keys ，当我们搜索一个未知的key 时，它会抛出KeyError ，如上面的代码所示。

另一方面，defaultdict 模块的工作方式与 Python 字典类似。尽管如此，它还是有先进的、有用的和用户友好的功能，当用户在字典中搜索一个未定义的键时，它不会抛出一个错误。

而是在字典中创建一个条目，并针对key 返回一个默认值。为了理解这个概念，让我们看看下面的实际部分。

代码示例：

from collections import defaultdict
# the default value for the undefined key
def def_val():
    return "The searched Key Not Present"
dic = defaultdict(def_val)
dic["x"] = 3
dic["y"] = 4
# search 'z' in the dictionary 'dic'
print(dic["z"]) # instead of a KeyError, it has returned the default value
print(dic.items())

输出：

The searched Key Not Present
dict_items([('x', 3), ('y', 4), ('z', 'The searched Key Not Present')])

defaultdict 创建任何我们试图用键来访问的项目，这个键在字典中是未定义的。

并创建这样的default 项目，它调用我们传递给defaultdict 构造函数的函数对象，更准确地说，这个对象应该是一个callable 对象，包括类型对象和函数。

在上面的例子中，默认项是用def_val 函数创建的，它针对字典中未定义的键返回一个字符串The searched Key Not Present 。

Python 中的`defaultdict`

default_factory 是defaultdict 构造函数的第一个参数，它被__missing__() 方法使用，如果构造函数的参数缺失，default_factory 将被初始化为None ，这将产生KeyError 。

如果default_factory 的初始化参数不是None ，它将被分配为value ，并被搜索到key ，如上面的例子所示。

Python中`defaultdict` 的有用函数

有大量的dictionary 和defaultdict 的函数。正如我们所知，defaultdict 可以访问dictionary 的所有函数；然而，这些是一些专门针对defaultdict 的最有用的函数。

`defaultdict.clear()` 在Python中

代码示例：

from collections import defaultdict
# the default value for the undefined key
def def_val():
    return "Not Present"
dic = defaultdict(def_val)
dic["x"] = 3
dic["y"] = 4
print(f'Before clearing the dic, values of x = {dic["x"]} and y = {dic["y"]}')
dic.clear() #dic.clear() -> None. it will remove all items from dic.
print(f'After clearing the dic, values of x = {dic["x"]} and y = {dic["y"]}')

输出：

Before clearing the dic, values of x = 3 and y = 4
After clearing the dic, values of x = Not Present and y = Not Present

正如我们在上面的例子中看到的，我们在字典dic 中有两对数据，其中x=3 和y=4 。然而，在使用clear() 函数后，数据被删除了，x 和y 的值不存在了，这就是为什么我们得到Not present 对抗x 和y 。

`defaultdict.copy()` 在Python中

代码示例：

from collections import defaultdict
# the default value for the undefined key
def def_val():
    return "Not Present"
dic = defaultdict(def_val)
dic["x"] = 3
dic["y"] = 4
dic_copy = dic.copy() # dic.copy will give you a shallow copy of dic.
print(f"dic = {dic.items()}")
print(f"dic_copy = {dic_copy.items()}")

输出：

dic = dict_items([('x', 3), ('y', 4)])
dic_copy = dict_items([('x', 3), ('y', 4)])

defaultdict.copy() 函数用于将字典的浅层拷贝到另一个变量中，我们可以相应地使用。

`defaultdict.default_factory()` 在Python中

代码示例：

from collections import defaultdict
# the default value for the undefined key
def def_val():
    return "Not present"
dic = defaultdict(def_val)
dic["x"] = 3
dic["y"] = 4
print(f"The value of z = {dic['Z']}")
print(dic.default_factory()) # default_factory returns the default value for defaultdict.

输出：

The value of z = Not present
Not present

default_factory() 函数用于为定义的类的属性提供默认值，一般来说，default_factory 的值是由函数返回的值。

`defaultdict.get(key, default value)` 在Python中

代码示例：

from collections import defaultdict
# the default value for the undefined key
def def_val():
    return "Not present"
dic = defaultdict(def_val)
dic["x"] = 3
dic["y"] = 4
# search the value of Z in the dictionary dic; if it exists, return the value; otherwise, display the message
print(dic.get("Z","Value doesn't exist")) # default value is None