Python附帶一個(gè)模塊，它包含許多容器數(shù)據(jù)類型，名字叫作collections。我們將討論它的作用和用法。

我們將討論的是：

• defaultdict
• counter
• deque
• namedtuple
• enum.Enum (包含在Python 3.4以上)

defaultdict

我個(gè)人使用defaultdict較多，與dict類型不同，你不需要檢查key是否存在，所以我們能這樣做：

from collections import defaultdict

colours = (
    ('Yasoob', 'Yellow'),
    ('Ali', 'Blue'),
    ('Arham', 'Green'),
    ('Ali', 'Black'),
    ('Yasoob', 'Red'),
    ('Ahmed', 'Silver'),
)

favourite_colours = defaultdict(list)

for name, colour in colours:
    favourite_colours[name].append(colour)

print(favourite_colours)

運(yùn)行輸出

# defaultdict(<type 'list'>,
#    {'Arham': ['Green'],
#     'Yasoob': ['Yellow', 'Red'],
#     'Ahmed': ['Silver'],
#     'Ali': ['Blue', 'Black']
# })

另一種重要的是例子就是：當(dāng)你在一個(gè)字典中對(duì)一個(gè)鍵進(jìn)行嵌套賦值時(shí)，如果這個(gè)鍵不存在，會(huì)觸發(fā)keyError異常。 defaultdict允許我們用一個(gè)聰明的方式繞過這個(gè)問題。 首先我分享一個(gè)使用dict觸發(fā)KeyError的例子，然后提供一個(gè)使用defaultdict的解決方案。

問題：

some_dict = {}
some_dict['colours']['favourite'] = "yellow"

## 異常輸出：KeyError: 'colours'

解決方案：

import collections
tree = lambda: collections.defaultdict(tree)
some_dict = tree()
some_dict['colours']['favourite'] = "yellow"

## 運(yùn)行正常

你可以用json.dumps打印出some_dict，例如：

import json
print(json.dumps(some_dict))

## 輸出: {"colours": {"favourite": "yellow"}}

counter

Counter是一個(gè)計(jì)數(shù)器，它可以幫助我們針對(duì)某項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。比如它可以用來(lái)計(jì)算每個(gè)人喜歡多少種顏色：

from collections import Counter

colours = (
    ('Yasoob', 'Yellow'),
    ('Ali', 'Blue'),
    ('Arham', 'Green'),
    ('Ali', 'Black'),
    ('Yasoob', 'Red'),
    ('Ahmed', 'Silver'),
)

favs = Counter(name for name, colour in colours)
print(favs)

## 輸出:
## Counter({
##     'Yasoob': 2,
##     'Ali': 2,
##     'Arham': 1,
##     'Ahmed': 1
##  })

我們也可以在利用它統(tǒng)計(jì)一個(gè)文件，例如：

with open('filename', 'rb') as f:
    line_count = Counter(f)
print(line_count)

deque

deque提供了一個(gè)雙端隊(duì)列，你可以從頭/尾兩端添加或刪除元素。要想使用它，首先我們要從collections中導(dǎo)入deque模塊：

from collections import deque

現(xiàn)在，你可以創(chuàng)建一個(gè)deque對(duì)象。

d = deque()

它的用法就像python的list，并且提供了類似的方法，例如：

d = deque()
d.append('1')
d.append('2')
d.append('3')

print(len(d))

## 輸出: 3

print(d[0])

## 輸出: '1'

print(d[-1])

## 輸出: '3'

你可以從兩端取出(pop)數(shù)據(jù)：

d = deque(range(5))
print(len(d))

## 輸出: 5

d.popleft()

## 輸出: 0

d.pop()

## 輸出: 4

print(d)

## 輸出: deque([1, 2, 3])

我們也可以限制這個(gè)列表的大小，當(dāng)超出你設(shè)定的限制時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)從對(duì)隊(duì)列另一端被擠出去(pop)。
最好的解釋是給出一個(gè)例子：

d = deque(maxlen=30)

現(xiàn)在當(dāng)你插入30條數(shù)據(jù)時(shí)，最左邊一端的數(shù)據(jù)將從隊(duì)列中刪除。

你還可以從任一端擴(kuò)展這個(gè)隊(duì)列中的數(shù)據(jù)：

d = deque([1,2,3,4,5])
d.extendleft([0])
d.extend([6,7,8])
print(d)

## 輸出: deque([0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8])

namedtuple

您可能已經(jīng)熟悉元組。
一個(gè)元組是一個(gè)不可變的列表，你可以存儲(chǔ)一個(gè)數(shù)據(jù)的序列，它和命名元組(namedtuples)非常像，但有幾個(gè)關(guān)鍵的不同。
主要相似點(diǎn)是都不像列表，你不能修改元組中的數(shù)據(jù)。為了獲取元組中的數(shù)據(jù)，你需要使用整數(shù)作為索引：

man = ('Ali', 30)
print(man[0])

## 輸出: Ali

嗯，那namedtuples是什么呢？它把元組變成一個(gè)針對(duì)簡(jiǎn)單任務(wù)的容器。你不必使用整數(shù)索引來(lái)訪問一個(gè)namedtuples的數(shù)據(jù)。你可以像字典(dict)一樣訪問namedtuples，但namedtuples是不可變的。

from collections import namedtuple

Animal = namedtuple('Animal', 'name age type')
perry = Animal(name="perry", age=31, type="cat")

print(perry)

## 輸出: Animal(name='perry', age=31, type='cat')

print(perry.name)

## 輸出: 'perry'

現(xiàn)在你可以看到，我們可以用名字來(lái)訪問namedtuple中的數(shù)據(jù)。我們?cè)倮^續(xù)分析它。一個(gè)命名元組(namedtuple)有兩個(gè)必需的參數(shù)。它們是元組名稱和字段名稱。

在上面的例子中，我們的元組名稱是Animal，字段名稱是'name'，'age'和'type'。
namedtuple讓你的元組變得自文檔了。你只要看一眼就很容易理解代碼是做什么的。
你也不必使用整數(shù)索引來(lái)訪問一個(gè)命名元組，這讓你的代碼更易于維護(hù)。
而且，namedtuple的每個(gè)實(shí)例沒有對(duì)象字典，所以它們很輕量，與普通的元組比，并不需要更多的內(nèi)存。這使得它們比字典更快。

然而，要記住它是一個(gè)元組，屬性值在namedtuple中是不可變的，所以下面的代碼不能工作：

from collections import namedtuple

Animal = namedtuple('Animal', 'name age type')
perry = Animal(name="perry", age=31, type="cat")
perry.age = 42

## 輸出:
## Traceback (most recent call last):
##     File "", line 1, in
## AttributeError: can't set attribute

你應(yīng)該使用命名元組來(lái)讓代碼自文檔，它們向后兼容于普通的元組，這意味著你可以既使用整數(shù)索引，也可以使用名稱來(lái)訪問namedtuple：

from collections import namedtuple

Animal = namedtuple('Animal', 'name age type')
perry = Animal(name="perry", age=31, type="cat")
print(perry[0])

## 輸出: perry

最后，你可以將一個(gè)命名元組轉(zhuǎn)換為字典，方法如下：

from collections import namedtuple

Animal = namedtuple('Animal', 'name age type')
perry = Animal(name="Perry", age=31, type="cat")
print(perry._asdict())

## 輸出: OrderedDict([('name', 'Perry'), ('age', 31), ...

enum.Enum (Python 3.4+)

另一個(gè)有用的容器是枚舉對(duì)象，它屬于enum模塊，存在于Python 3.4以上版本中（同時(shí)作為一個(gè)獨(dú)立的PyPI包enum34供老版本使用）。Enums(枚舉類型)基本上是一種組織各種東西的方式。

讓我們回顧一下上一個(gè)'Animal'命名元組的例子。
它有一個(gè)type字段，問題是，type是一個(gè)字符串。
那么問題來(lái)了，萬(wàn)一程序員輸入了Cat，因?yàn)樗吹搅薙hift鍵，或者輸入了'CAT'，甚至'kitten'？

枚舉可以幫助我們避免這個(gè)問題，通過不使用字符串?？紤]以下這個(gè)例子：

from collections import namedtuple
from enum import Enum

class Species(Enum):
    cat = 1
    dog = 2
    horse = 3
    aardvark = 4
    butterfly = 5
    owl = 6
    platypus = 7
    dragon = 8
    unicorn = 9
    # 依次類推

    # 但我們并不想關(guān)心同一物種的年齡，所以我們可以使用一個(gè)別名
    kitten = 1  # (譯者注：幼小的貓咪)
    puppy = 2   # (譯者注：幼小的狗狗)

Animal = namedtuple('Animal', 'name age type')
perry = Animal(name="Perry", age=31, type=Species.cat)
drogon = Animal(name="Drogon", age=4, type=Species.dragon)
tom = Animal(name="Tom", age=75, type=Species.cat)
charlie = Animal(name="Charlie", age=2, type=Species.kitten)

現(xiàn)在，我們進(jìn)行一些測(cè)試：

>>> charlie.type == tom.type
True
>>> charlie.type
<Species.cat: 1>

這樣就沒那么容易錯(cuò)誤，我們必須更明確，而且我們應(yīng)該只使用定義后的枚舉類型。

有三種方法訪問枚舉數(shù)據(jù)，例如以下方法都可以獲取到'cat'的值：

Species(1)
Species['cat']
Species.cat

這只是一個(gè)快速瀏覽collections模塊的介紹，建議你閱讀本文最后的官方文檔。