python中defaultdict⽅法的使⽤
默认值可以很⽅便
众所周知,在中如果访问字典中不存在的键,会引发KeyError异常(中如果对象中不存在某个属性,则返回undefined)。但是有时候,字典中的每个键都存在默认值是⾮常⽅便的。例如下⾯的例⼦:
strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy',
'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy')
counts = {}
for kw in strings:
counts[kw] += 1
该例⼦统计strings中某个单词出现的次数,并在counts字典中作记录。单词每出现⼀次,在counts相对应的键所存的值数字加1。但是事实上,运⾏这段代码会抛出KeyError异常,出现的时机是每个单词第⼀次统计的时候,因为Python的dict中不存在默认值的说法,可以在Python命令⾏中验证:
>>> counts = dict()
>>> counts
{}
>>> counts['puppy'] += 1
Traceback (most recent call last):
File"<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'puppy'
使⽤判断语句检查
既然如此,⾸先可能想到的⽅法是在单词第⼀次统计的时候,在counts中相应的键存下默认值1。这需要在处理的时候添加⼀个判断语句:
strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy',
'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy')
counts = {}
for kw in strings:
if kw not in counts:
counts[kw] = 1
else:
counts[kw] += 1
# counts:
# {'puppy': 5, 'weasel': 1, 'kitten': 2}
使⽤dict.setdefault()⽅法来设置默认值:
strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy',
'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy')
counts = {}
for kw in strings:
counts.setdefault(kw, 0)
counts[kw] += 1# 原PPT中这⾥有⼀个笔误
dict.setdefault()⽅法的返回值可以重写for循环中的代码,使其更加简洁:
strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy',
'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy')
counts = {}
for kw in strings:
counts[kw] = counts.setdefault(kw, 0) + 1
使⽤collections.defaultdict。
defaultdict类就好像是⼀个dict,但是它是使⽤⼀个类型来初始化的:
>>> from collections import defaultdict
>>> dd = defaultdict(list)
>>> dd
defaultdict(<type 'list'>, {})
defaultdict类的初始化函数接受⼀个类型作为参数,当所访问的键不存在的时候,可以实例化⼀个值作为默认值:
>>> dd['foo']
[]
>>> dd
defaultdict(<type 'list'>, {'foo': []})
>>> dd['bar'].append('quux')
>>> dd
defaultdict(<type 'list'>, {'foo': [], 'bar': ['quux']})
需要注意的是,这种形式的默认值只有在通过dict.__getitem__(key)访问的时候才有效,这其中的原因在下⽂会介绍。
>>> from collections import defaultdict
>>> dd = defaultdict(list)
>>> 'something' in dd
False
>>> dd.pop('something')
Traceback (most recent call last):
File"<stdin>", line 1, in <module>
KeyError: 'pop(): dictionary is empty'
>>> dd.get('something')
>>> dd['something']
[]
defaultdict类除了接受类型名称作为初始化函数的参数之外,还可以使⽤任何不带参数的可调⽤函数,到时该函数的返回结果作为默认值,这样使得默认值的取值更加灵活。下⾯⽤⼀个例⼦来说明,如何⽤⾃定义的不带参数的函数zero()作为defaultdict类的初始化函数的参数:
>>> from collections import defaultdict
>>> def zero():
...    return 0
...
>>> dd = defaultdict(zero)
>>> dd
defaultdict(<function zero at 0xb7ed2684>, {})
>>> dd['foo']
>>> dd
defaultdict(<function zero at 0xb7ed2684>, {'foo': 0})
利⽤from collections import defaultdict strings = ('puppy', 'kitten', 'puppy', 'puppy', 'weasel', 'puppy', 'kitten', 'puppy') counts = defaultdict(lambda: 0) # 使⽤lambda来定义简单的函数 for s in strings: counts[s] += 1
defaultdict类是如何实现的
通过上⾯的内容,想必⼤家已经了解了defaultdict类的⽤法,那么在defaultdict类中⼜是如何来实现默认值的功能呢?这其中的关键是使⽤了看>>> from collections import defaultdict >>> print defaultdict.__missing__.__doc__ __missing__(key) # Called by __getitem__ for missing key; pseudo-code: if self.default_factory is None: raise KeyError(key) self[key] = value = self.default_factory() return value 通过查看__getitem__()⽅法访问⼀个不存在的键时(dict[key]这种形式实际上是__missing__()⽅法获取默认值,并将该键添加到字典中去。
关于Mapping Types — dict"⼀节。
⽂档中介绍,从2.5版本开始,如果派⽣⾃dict的⼦类定义了__missing__()⽅法取得默认值。
从中可以看出,虽然dict⽀持>>> print dict.__missing__.__doc__ Traceback (most recent call last): File"<stdin>", line 1, in <module> AttributeError: type object 'dict' has no attribute '__missing__'
同时,我们可以进⼀步的做实验,定义⼀个⼦类Missing并实现>>> class Missing(dict): ... def __missing__(self, key): ... return 'missing' ... >>> d = Missing() >>> d {} >>> d['foo'] 'missing' >>> d {}
返回结果反映了__missing__()⽅法,使得该⼦类同defautldict类⼀样为不存在的键设置⼀个默认值:
>>> class Defaulting(dict):
...    def __missing__(self, key):
...        self[key] = 'default'
...        return 'default'
...
>>> d = Defaulting()
>>> d
{}
>>> d['foo']
'default'
>>> d
{'foo': 'default'}
在旧版本的Python中实现类defaultdict的功能
defaultdict类是从2.5版本之后才添加的,在⼀些旧版本中并不⽀持它,因此为旧版本实现⼀个兼容的defaultdict类是必要的。这其实很简单,虽然性能可能未必如2.5版本中⾃带的defautldict类好,但在功能上是⼀样的。
⾸先,__missing__()⽅法:
python中lambda怎么使用class defaultdict(dict):
def __getitem__(self, key):
try:
return dict.__getitem__(self, key)
except KeyError:
return self.__missing__(key)
其次,需要实现class defaultdict(dict): def __getitem__(self, key): try: return dict.__getitem__(self, key) except KeyError: return self.__missing__(key) def __missing__(self, key): self[key] = value = self.default_factory() return value
然后,defaultdict类的初始化函数class defaultdict(dict): def __init__(self, default_factory=None, *a, **kw): dict.__init__(self, *a, **kw) self.default_factory = default_factory def __getitem__(self, key): try: return dict.__getitem__(self, key) except KeyError: return self.__missing__(key) def __missing__(self, key): self[key] = value = self.default_factory() return value
最后,综合以上内容,通过以下⽅式完成兼容新旧Python版本的代码:
try:
from collections import defaultdict
except ImportError:
class defaultdict(dict):
def __init__(self, default_factory=None, *a, **kw):
dict.__init__(self, *a, **kw)
self.default_factory = default_factory
def __getitem__(self, key):
try:
return dict.__getitem__(self, key)
except KeyError:
return self.__missing__(key)
def __missing__(self, key):
self[key] = value = self.default_factory()
return value

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