python之collections

collections是日常工作中的重点、高频模块，包含了一些特殊的容器，针对Python内置的容器，例如list、dict、set和tuple，常用类型有：

namedtuple，可以创建包含名称的tuple；

deque，双边队列，类似于list的容器，可以快速的在队列头部和尾部添加、删除元素；

Counter，dict的子类，计算可hash的对象；

OrderedDict，dict的子类，可以记住元素的添加顺序；

defaultdict，dict的子类，可以调用提供默认值的函数；

default_factory

默认字典，字典的一个子类，继承所有字典的方法，默认字典在进行定义初始化的时候得指定字典值有默认类型。
Python中通过Key访问字典，当Key不存在时，会引发‘KeyError’异常。通过使用collections类中的defaultdict()方法可以为字典提供默认值。

语法格式：
collections.defaultdict([default_factory[, …]])

1.第一个参数为default_factory属性提供初始值，默认为None；其余参数包括关键字参数（keyword arguments）的用法，和dict构造器用法一样。

from collections import defaultdict
s=[('yellow',1),('blue', 2), ('yellow', 3), ('blue', 4), ('red', 1)]
d=defaultdict(list)
for k, v in s:
    d[k].append(v)
a=sorted(d.items())
print(a)

output
[('blue', [2, 4]), ('red', [1]), ('yellow', [1, 3])]

2.defaultdict还可以被用来计数，将default_factory设为int即可。default_factory函数调用int()为其提供一个默认值0,加法操作将计算出每个字母出现的次数。

函数int()是常值函数的一种特例，总是返回0

from collections import defaultdict
s = 'okokokokooooooooollll'
d = defaultdict(int)
for k in s:
    d[k] += 1
print(d)
a=sorted(d.items())
print(a)

output:
defaultdict(<class 'int'>, {'o': 13, 'k': 4, 'l': 4})
[('k', 4), ('l', 4), ('o', 13)]

3.defaultdict它重写了方法　missing(key)，增加了一个可写的实例变量default_factory,实例变量default_factory被missing()方法使用，如果该变量存在，则用以初始化构造器，如果没有，则为None。其它的功能和dict一样。使用匿名函数（lambda function）可以更快、更灵活的创建常值函数，返回任意常数值。

from collections import defaultdict
def constant_factory(value):
    return lambda: value
d = defaultdict(constant_factory('<missing_flag_test>'))
print('\n',d)
d.update(name='Hensel', action='left')
print('\n',d)
print('\n','%(name)s %(action)s to %(object)s' % d)

output:
 defaultdict(<function constant_factory.<locals>.<lambda> at 0x7f830baf5598>, {})

 defaultdict(<function constant_factory.<locals>.<lambda> at 0x7f830baf5598>, {'name': 'Hensel', 'action': 'left'})

 Hensel left to <missing_flag_test>

4.default_factory设为set时，可以用defaultdict建立集合字典（a dictionary of sets）。

from collections import defaultdict
s = [('red', 1), ('blue', 2), ('red', 3), ('blue', 4), ('red', 1), ('blue', 4)]
d = defaultdict(set)
for k, v in s:
    d[k].add(v)
print(d)
a=sorted(d.items())
print(a)

output:
defaultdict(<class 'set'>, {'red': {1, 3}, 'blue': {2, 4}})
[('blue', {2, 4}), ('red', {1, 3})]

deque

deque是双端队列（double-ended queue）的缩写，由于两端都能编辑，deque既可以用来实现栈（stack）也可以用来实现队列（queue）。
相比于list实现的队列，deque实现拥有更低的时间和空间复杂度。list实现在出队（pop）和插入（insert）时的空间复杂度大约为O(n)，deque在出队（pop）和入队（append）时的时间复杂度是O(1)。
常用方法：

deque也支持in操作符，可以使用如下写法：

q = collections.deque([1, 2, 3, 4])
print(5 in q)  # False
print(1 in q)  # True

deque还封装了顺逆时针的旋转的方法：rotate

# 顺时针
q = collections.deque([1, 2, 3, 4])
q.rotate(1)
print(q)  # [4, 1, 2, 3]
q.rotate(1)
print(q)  # [3, 4, 1, 2]

# 逆时针
q = collections.deque([1, 2, 3, 4])
q.rotate(-1)
print(q)  # [2, 3, 4, 1]
q.rotate(-1)
print(q)  # [3, 4, 1, 2]

参考
https://www.jianshu.com/p/47f66ff4ab7b
https://www.cnblogs.com/xiaobingqianrui/p/8483118.html
https://blog.csdn.net/yangsong95/article/details/82319675
https://www.cnblogs.com/lincappu/p/12890765.html
https://www.cnblogs.com/volcao/p/8728102.html