OrderedDict vs defaultdict vs dict [关闭]

在 python 的库中，我们现在有两个字典的 Python 实现，它们是子类dict超越本地人dict type.

Python 的拥护者一直更喜欢defaultdict过度使用dict.setdefault在可能的情况。即便是doc引用This technique is simpler and faster than an equivalent technique using dict.setdefault():

以类似的方式，由于字典不维护顺序，因此使用OrderedDict过度使用dict如果可能的话，最好先对项目进行排序，以供其他用途使用。

在上述两种情况下，代码肯定更干净，但代价是性能损失。

在回答和评论其中一个问题时python 基于项目的唯一列表，我偶然发现了相对于原生的性能损失dict使用时defaultdict and OrderedDict。数据的大小似乎对性能优势也并不重要dict解决方案已经超过其他。

我相信There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it.，那么首选方式是什么？

没有一个单一的答案，也没有一个真实且唯一的命令。在许多变量中，它取决于：

1. 数据集的大小；
2. 数据映射集中唯一键的数量与重复键的数量；
3. defaultdict底层工厂的速度；
4. OrderedDict 的速度与稍后的排序步骤的比较；
5. Python 的版本。

I am loathe概括地说，但这里有一些一般性：

1. 该声明This technique is simpler and faster than an equivalent technique using dict.setdefault()完全错误。这取决于数据；
2. setdefault对于小数据集更快、更简单；
3. defaultdict对于具有更多同质键集的较大数据集更快（即添加元素后字典有多短）；
4. setdefault拥有更多异构密钥集的优势；
5. Python 3 与 Python 2 的这些结果是不同的；
6. OrderedDict除了依赖于顺序且顺序不易重构或排序的算法之外，在所有情况下都较慢；
7. 对于大多数人来说，Python 3 通常更快dict运营;
8. Python 3.6 的 dict 现在按插入顺序排序（减少了有用性OrderedDict).

唯一的事实是：这取决于！这三种技术都很有用。

这是一些要显示的计时代码：

from __future__ import print_function
from collections import defaultdict
from collections import OrderedDict

try:
    t=unichr(100)
except NameError:
    unichr=chr

def f1(li):
    '''defaultdict'''
    d = defaultdict(list)
    for k, v in li:
        d[k].append(v)
    return d.items()

def f2(li):
    '''setdefault'''
    d={}
    for k, v in li:
        d.setdefault(k, []).append(v)
    return d.items()

def f3(li):
    '''OrderedDict'''
    d=OrderedDict()
    for k, v in li:
        d.setdefault(k, []).append(v)
    return d.items()      


if __name__ == '__main__':
    import timeit
    import sys
    print(sys.version)
    few=[('yellow', 1), ('blue', 2), ('yellow', 3), ('blue', 4), ('red', 1)]
    fmt='{:>12}: {:10.2f} micro sec/call ({:,} elements, {:,} keys)'
    for tag, m, n in [('small',5,10000), ('medium',20,1000), ('bigger',1000,100), ('large',5000,10)]:
        for f in [f1,f2,f3]:
            s = few*m
            res=timeit.timeit("{}(s)".format(f.__name__), setup="from __main__ import {}, s".format(f.__name__), number=n)
            st=fmt.format(f.__doc__, res/n*1000000, len(s), len(f(s)))
            print(st)
            s = [(unichr(i%0x10000),i) for i in range(1,len(s)+1)]
            res=timeit.timeit("{}(s)".format(f.__name__), setup="from __main__ import {}, s".format(f.__name__), number=n)
            st=fmt.format(f.__doc__, res/n*1000000, len(s), len(f(s)))
            print(st)            
        print() 

Python 2.7 结果：

2.7.5 (default, Aug 25 2013, 00:04:04) 
[GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 5.0 (clang-500.0.68)]
 defaultdict:      10.20 micro sec/call (25 elements, 3 keys)
 defaultdict:      21.08 micro sec/call (25 elements, 25 keys)
  setdefault:      13.41 micro sec/call (25 elements, 3 keys)
  setdefault:      18.24 micro sec/call (25 elements, 25 keys)
 OrderedDict:      49.47 micro sec/call (25 elements, 3 keys)
 OrderedDict:     102.16 micro sec/call (25 elements, 25 keys)

 defaultdict:      28.28 micro sec/call (100 elements, 3 keys)
 defaultdict:      79.78 micro sec/call (100 elements, 100 keys)
  setdefault:      45.68 micro sec/call (100 elements, 3 keys)
  setdefault:      68.66 micro sec/call (100 elements, 100 keys)
 OrderedDict:     117.78 micro sec/call (100 elements, 3 keys)
 OrderedDict:     343.17 micro sec/call (100 elements, 100 keys)

 defaultdict:    1123.60 micro sec/call (5,000 elements, 3 keys)
 defaultdict:    4250.44 micro sec/call (5,000 elements, 5,000 keys)
  setdefault:    2089.86 micro sec/call (5,000 elements, 3 keys)
  setdefault:    3803.03 micro sec/call (5,000 elements, 5,000 keys)
 OrderedDict:    4399.16 micro sec/call (5,000 elements, 3 keys)
 OrderedDict:   16279.14 micro sec/call (5,000 elements, 5,000 keys)

 defaultdict:    5609.39 micro sec/call (25,000 elements, 3 keys)
 defaultdict:   25351.60 micro sec/call (25,000 elements, 25,000 keys)
  setdefault:   10267.00 micro sec/call (25,000 elements, 3 keys)
  setdefault:   24091.51 micro sec/call (25,000 elements, 25,000 keys)
 OrderedDict:   22091.98 micro sec/call (25,000 elements, 3 keys)
 OrderedDict:   94028.00 micro sec/call (25,000 elements, 25,000 keys)

Python 3.3 结果：

3.3.2 (default, May 21 2013, 11:50:47) 
[GCC 4.2.1 Compatible Apple Clang 4.1 ((tags/Apple/clang-421.11.66))]
 defaultdict:       8.58 micro sec/call (25 elements, 3 keys)
 defaultdict:      21.18 micro sec/call (25 elements, 25 keys)
  setdefault:      10.42 micro sec/call (25 elements, 3 keys)
  setdefault:      14.58 micro sec/call (25 elements, 25 keys)
 OrderedDict:      45.43 micro sec/call (25 elements, 3 keys)
 OrderedDict:      92.69 micro sec/call (25 elements, 25 keys)

 defaultdict:      20.47 micro sec/call (100 elements, 3 keys)
 defaultdict:      77.48 micro sec/call (100 elements, 100 keys)
  setdefault:      34.22 micro sec/call (100 elements, 3 keys)
  setdefault:      54.86 micro sec/call (100 elements, 100 keys)
 OrderedDict:     107.37 micro sec/call (100 elements, 3 keys)
 OrderedDict:     318.98 micro sec/call (100 elements, 100 keys)

 defaultdict:     714.70 micro sec/call (5,000 elements, 3 keys)
 defaultdict:    3892.92 micro sec/call (5,000 elements, 5,000 keys)
  setdefault:    1502.91 micro sec/call (5,000 elements, 3 keys)
  setdefault:    2888.08 micro sec/call (5,000 elements, 5,000 keys)
 OrderedDict:    3912.95 micro sec/call (5,000 elements, 3 keys)
 OrderedDict:   14863.02 micro sec/call (5,000 elements, 5,000 keys)

 defaultdict:    3649.02 micro sec/call (25,000 elements, 3 keys)
 defaultdict:   22313.17 micro sec/call (25,000 elements, 25,000 keys)
  setdefault:    7447.28 micro sec/call (25,000 elements, 3 keys)
  setdefault:   18426.88 micro sec/call (25,000 elements, 25,000 keys)
 OrderedDict:   19202.17 micro sec/call (25,000 elements, 3 keys)
 OrderedDict:   85946.45 micro sec/call (25,000 elements, 25,000 keys)