前言

本主要介紹Python集合模塊中幾個字典類（dict）的內(nèi)置擴展子類的應(yīng)用場景和使用示例，還是結(jié)合代碼，讓你能“短平快”的來掌握這些跟dict直接關(guān)聯(lián)的子類——OrderedDict、defaultdict、userDict。

OrderedDict

Python集合模塊中的有序字典（OrderedDict）就像普通字典一樣，但是有一些與排序操作相關(guān)的額外功能。OrderedDict會記住鍵插入的順序?，F(xiàn)在它們變得不那么重要了，因為內(nèi)置的dict類獲得了記住插入順序的能力(這種新行為在Python 3.7中得到了保證，因此OrderedDict現(xiàn)在顯得不是那么重要了)。創(chuàng)建有序字典的常規(guī)格式：

import collections
ordDict = collections.OrderedDict([items]):

或者

from collections import OrderedDict
ordDict = OrderedDict([items]):

這樣就創(chuàng)建并返回dict子類的實例OrderedDict對象，該子類具有專門用于重新排列字典順序的方法。本文就來簡要介紹這些方法。

1）popitem(last=True):

有序字典的popitem()方法返回并刪一個(key,value)對。如果last為True,則以LIFO（后進先出）方式返回相應(yīng)的鍵值對；否則以FIFO（先進先出）順序返回。

2）move_to_end(key, last=True):

將現(xiàn)有鍵移動到有序字典的任意一端。如果last為True(默認(rèn)值)，則將項移到右端;如果last為False，則移到開頭。如果key不存在會引發(fā)KeyError。

請看代碼：

假設(shè)我們刪除并重新插入相同的鍵到OrderedDict。它將把這個鍵放到末尾，以保持鍵的插入順序。示例如下：

運行結(jié)果如下：

刪除前的OrderedDict：
x X
y Y
z Z
插入后的OrderedDict：
y Y
z Z
x X

UserDict

UserDict類用作Python內(nèi)置字典（dict）對象的包裝器。對這個類的需求已經(jīng)部分被直接從dict繼承子類的能力所取代;但是，這個類更容易使用，因為底層字典可以作為屬性訪問。當(dāng)你希望使用一些修改過的或新功能創(chuàng)建自己的字典時，可使用UserDict。其使用格式如下：

import collections
userDict = collections.UserDict([initialdata])

或者

import collections
userDict = collections.UserDict([initialdata])

此類模擬字典，其實例的內(nèi)容保存在一個常規(guī)字典中，可以通過UserDict實例的data屬性訪問該字典。如果提供了initialdata，則用此初始化data內(nèi)容;注意，實例本身不會單獨保留對initialdata的引用（非獨占），是允許它用于其他目的。

除了支持映射的方法和操作之外，UserDict實例提供以下屬性:

1）data

一個用于存儲UserDict類內(nèi)容的真正字典。示例如下：

輸出結(jié)果如下：

{'name': 'Kevin Cui', 'age': 24}

假設(shè)我們想要定義一個支持加法操作的自定義字典對象（合并兩字典）。當(dāng)我們添加自定義字典的兩個實例時，我們希望得到一個包含兩個字典中所有元素的新字典。請記住，如果你試圖添加到Python中的常規(guī)字典，則會得到TypeError。讓我們在UserDict的幫助下實現(xiàn)它:

運行輸出結(jié)果如下：

{'x': 10, 'y': 20}

當(dāng)然，你還可以自己實現(xiàn)其它相關(guān)的自定義操作。

DefaultDict

Python中Dictionary類的一個常見問題是缺少鍵。當(dāng)試圖訪問字典中不存在的鍵時，將會得到一個KeyError異常。所以每當(dāng)你需要訪問字典中的元素時，你就必須處理這種情況。幸運的是,Python提供了DefaultDict類。它用于為不存在的鍵提供一些默認(rèn)值且不引發(fā)KeyError。

DefaultDict是內(nèi)置dict類的子類。它覆蓋一個方法并添加一個可寫實例變量。其余的功能與dict相同。使用格式如下：

import colloections
defaultDict = collections.defaultdict(default_factory=None， /[，…])

上述代碼返回一個新的類字典對象DefaultDict，它是內(nèi)置dict類的子類。

第一個參數(shù)為default_factory屬性提供初始值，默認(rèn)為None。所有剩下的參數(shù)都被當(dāng)作傳遞給dict構(gòu)造函數(shù)一樣對待，包括關(guān)鍵字參數(shù)。需要了解的是若提供該參數(shù)，則須是可調(diào)用的。

DefaultDict對象除了支持標(biāo)準(zhǔn)的dict操作外，還支持以下方法屬性:

1）__missing__(key):

如果default_factory屬性為None，用鍵作為參數(shù)將引發(fā)一個KeyError異常。

如果default_factory不是None，則不帶參數(shù)調(diào)用它，則為給定的鍵提供默認(rèn)值，該值被插入到鍵的字典中并返回。

2）default_factory

DefaultDict對象支持default_factory實例變量。該屬性由__missing__()方法使用。如果存在，則從構(gòu)造函數(shù)的第一個參數(shù)開始初始化;如果不存在，則初始化為None。

運行程序輸出結(jié)果為：

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

在上述代碼中,我們使用列表類型作為default_factory,更易于將包含鍵值序列對的列表組成字典。當(dāng)?shù)谝淮斡龅矫總€鍵時,它還不在映射中,因此使用default_factory函數(shù)自動創(chuàng)建一個條目,該函數(shù)返回一個空列表。然后list.append()操作將值連接到新列表。當(dāng)再次遇到鍵時,查找正常進行(返回該鍵的列表)，然后list.append()操作將另一個值添加到列表中。這種技術(shù)比使用dict.setdefault()的等效技術(shù)要簡單得多。

我們再看一個示例：

輸出結(jié)果如下：

[('a', 2), ('c', 1), ('g', 2), ('h', 1), ('i', 1), ('j', 1), ('n', 2)]

在上面代碼中，我們將default_factory設(shè)置為int。這使得defaultdict用于計數(shù)(就像其他語言中的bag或multiset)。

當(dāng)?shù)谝淮斡龅侥硞€字母時，它就在映射中是不存在的，因此default_factory函數(shù)調(diào)用int()來提供一個默認(rèn)的0計數(shù)。然后遞增操作為每個字母建立計數(shù)。

提示：這里傳遞的int()函數(shù)默認(rèn)返回的是整數(shù)0。若想返回任意值，可以自定義個一個基于lambda的常量函數(shù)。示例代碼如下：

一言以蔽之：使用DefaultDict的好處就是可以避免KeyError異常，并進行一些可能的特定處理。

本文小結(jié)

本文主要介紹了Python字典（dict）類相關(guān)的幾個內(nèi)置子類的應(yīng)用。這些直接相關(guān)的子類分別是OrderedDict、defaultdict、userDict等內(nèi)置子類。通過示例代碼和關(guān)聯(lián)描述，讓你更輕松掌握它們的應(yīng)用和基本規(guī)則。