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Python defaultdict函数的使用详解

Python defaultdict函数是Python内建函数库collections中的一员,它是dict类的子类,它接受一个工厂函数作为其唯一的参数,返回一个值作为默认值。在字典查询时,如果字典中不存在所查询的键,那么会执行工厂函数以获取默认值并将其插入到字典中。下面我们将从多个方面对Python defaultdict函数做详细的阐述。

一、常规使用

Python defaultdict函数最常见的使用方式是在重复键上进行操作。使用常规字典时,如果将值添加到相同的键上,它会覆盖旧的值。而使用defaultdict函数时,则可以避免这种情况的发生。下面是一个例子:
from collections import defaultdict

d = defaultdict(int)
d['a'] = 1
d['b'] = 2
d['a'] += 1

print(d)
输出结果为:
defaultdict(
   , {'a': 2, 'b': 2})

   
可以看到,对重复的键进行操作时,defaultdict函数并没有覆盖掉原来的值,而是进行了加法操作。这是因为我们在创建defaultdict函数的时候,指定了默认的工厂函数为int,即默认值为0。因此,当找不到键值时,会返回0,继而进行加法操作。

二、Factory函数的使用

除了常规使用方法以外,defaultdict函数还可以使用不同的工厂函数创建。还是以int作为例子,我们可以使用lambda函数来代替int函数,这样就可以在所有的键上使用不同的初始值。以下是代码示例:
d = defaultdict(lambda: 5)
print(d['a'])
print(d['b'])
print(d['c'])
输出结果为:
5
5
5
在上面的代码中,我们创建了一个defaultdict函数,工厂函数为lambda,并将默认值设置为5。当我们输入a、b和c三个键进行查询时,因为这些键在字典中不存在,所以使用工厂函数返回的默认值,即5。

三、字典嵌套

如果我们想要在字典中存储一个复杂的数据类型,如一个列表或另一个字典,我们可以使用defaultdict函数的工厂函数,创建一个嵌套的字典。以下是代码示例:
from collections import defaultdict

a = defaultdict(lambda: defaultdict(list))
a[1][2].append(3)
a[1][2].append(4)
print(a)
输出结果为:
defaultdict(
   , {1: defaultdict(
    , {2: [3, 4]})})

    
   
在上面的代码中,我们首先创建了一个defaultdict函数,工厂函数是一个defaultdict函数,它的工厂函数是一个列表的构造函数。然后我们使用两个键,1和2,在内部的字典中创建了一个列表,将值3和4添加到其中。

四、ChainMap的使用

Python collections库中提供了一种称为ChainMap的数据类型,它是多个字典组合起来的结构。我们可以使用ChainMap将多个defaultdict函数组合在一起,这样就可以方便地对它们进行操作。以下是代码示例:
from collections import ChainMap,defaultdict

d1 = defaultdict(int)
d2 = defaultdict(lambda: 5)
d3 = defaultdict(list)
d3[2].append(3)
d4 = ChainMap(d1, d2, d3)

print(d4['a'])
print(d4[2])
输出结果为:
0
[3]
在上面的代码中,我们首先创建了三个不同的defaultdict函数,包括d1、d2和d3。然后我们将它们组合成了一个ChainMap函数d4。最后,我们通过d4来访问和修改这些字典中的值。

五、结语

Python defaultdict函数是一个非常强大的工具,在使用嵌套字典或需要在字典中存储复杂数据类型时很有用。当我们需要避免键值重复时,使用defaultdict函数可以保证代码的简洁性和可读性。希望本文能对你了解Python defaultdict函数有所帮助。