Python中的数据结构

在创造Python以前，Guido曾为ABC语言贡献过代码。ABC语言是一个致力于为初学者设计编程环境的长达10年的研究项目，其中很多点子在现在看来都很有Python风格：序列的泛型操作、内置的元组和映射类型、用缩进来架构的源码、无需变量声明的强类型，等等。Python对开发者如此友好，根源就在这里。

序列构成的数组

不管是哪种数据结构，字符串、列表、字节序列、数组、XML元素，抑或是数据库查询结果，它们都共用一套丰富的操作：迭代、切片、排序，还有拼接。

内置序列类型概览

Python 标准库用 C 实现了丰富的序列类型:

容器类型还可以根据是否能被修改来分类:

列表推导和生成器表达式

通常的原则是，只用列表推导来创建新的列表，并且尽量保持简短。如果列表推导的代码超过了两行，你可能就要考虑是不是得用for循环重写了。列表推导不会再有变量泄漏的问题.

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symbols = ")(*(^(&@"
code = []
for symbol in symbols:
    code.append(ord(symbol))
print(code)

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symbols = ")(*(^(&@"
code = [ord(symbol) for symbol in symbols]
print(code)

在Python3中,表达式内部的变量和赋值只在局部起作用，表达式的上下文里的同名变量还可以被正常引用，局部变量并不会影响到它们, 比如下边的代码展示的.

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>>> x = 'ABC'
>>> dummy = [ord(x) for x in x]
>>> x
'ABC'
>>> dummy
[65, 66, 67]
>>

使用列表推导生成FrenchCard

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# generate cards from A to K
ranks = [str(n) for n in range(2, 11)] + list('JQKA')

Source code you can find on GitHub

数据结构详解

字典

这里主要提一下defaultdict(). 在说明collections.defaultdict()之前，我们首先要提一下setdefault()方法。

Python 字典 setdefault() 函数和get()方法类似, 如果键不存在于字典中，将会添加键并将值设为默认值。

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dict.setdefault(key, default=None)
# key – 查找的键值
# default – 键不存在时，需要设置的默认值
# return：如果字典中包含有给定键，则返回该键对应的值，否则返回为该键设置的值。

# to use python defaultdict
collections.defaultdict([default_factory[, …]])

因此, Python中通过Key访问字典，当Key不存在时，会引发‘KeyError’异常。为了避免这种情况的发生，可以使用collections类中的defaultdict()方法来为字典提供默认值。

上文中的 default_factory 的类型可以为int, set, list甚至 lambda function. 使用不同的类型创建 default_dict 的例子:

使用 list 创建 defaultdict

使用list作第一个参数，可以很容易将键-值对序列转换为列表字典。collections.defaultdict(list)使用起来效果和我们上面提到的dict.setdefault()比较相似，这种方法会和dict.setdefault()等价，但是要更快.

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

使用 int 创建 defaultdict

将default_factory设为int时，可以被用来计数defaultdict(int) 这里的d其实是生成了一个默认为0的带key的数据字典。你可以想象成 d[key] = int default ，d[k]所以可以直接读取 d[“m”] += 1 就是d[“m”]就是默认值0+1 = 1

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from collections import defaultdict
s = 'mississippi'
d = defaultdict(int)
for k in s:
    d[k] += 1
print('\n',d)
a=sorted(d.items())
print('\n',a)
>>> defaultdict(<class 'int'>, {'m': 1, 'i': 4, 's': 4, 'p': 2})
>>> [('i', 4), ('m', 1), ('p', 2), ('s', 4)]

使用 set 创建 defaultdict

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

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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('\n',d)
a=sorted(d.items())
print('\n',a)
>>> defaultdict(<class 'set'>, {'red': {1, 3}, 'blue': {2, 4}})
>>> [('blue', {2, 4}), ('red', {1, 3})]

使用 lambda function 创建 defaultdict

使用 lambda function 的时候相当于把所有的 default value 都预先设置了一下.

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d = defaultdict(lambda: "Not Present")
print(d["c"])
>>> Not Present