http://blog.csdn.net/pipisorry/article/details/46947833

python额外的数据类型。collections模块和heapq模块的主要内容。

集合库collection

collections模块介绍

Python拥有一些内置的数据类型,比如str, int, list, tuple, dict等, collections模块在这些内置数据类型的基础上,提供了几个额外的数据类型:
1.namedtuple(): 生成可以使用名字来访问元素内容的tuple子类
2.deque: 双端队列,可以快速的从另外一侧追加和推出对象
3.Counter: 计数器,主要用来计数
4.OrderedDict: 有序字典
5.defaultdict: 带有默认值的字典

Named tuples元素命名的元组(collections.namedtuple)

>>> Point = collections.namedtuple('Point', ['x', 'y'])
>>> p = Point(x=1.0, y=2.0)
>>> p
Point(x=1.0, y=2.0)
>>> p.x
1.0
>>> p.y
2.0

namedtuple主要用来产生可以使用名称来访问元素的数据对象,通常用来增强代码的可读性, 在访问一些tuple类型的数据时尤其好用。

举个例子

比如我们用户拥有一个这样的数据结构,每一个对象是拥有三个元素的tuple。使用namedtuple方法就可以方便的通过tuple来生成可读性更高也更好用的数据结构。
"""
from collections import namedtuple
websites = [
('Sohu', 'http://www.google.com/', u'张朝阳'),
('Sina', 'http://www.sina.com.cn/', u'王志东'),
('163', 'http://www.jbxue.com/', u'丁磊')
]
Website = namedtuple('Website', ['name', 'url', 'founder'])
for website in websites:
website = Website._make(website)
print website
# Result:
Website(name='Sohu', url='http://www.google.com/', founder=u'\u5f20\u671d\u9633')
Website(name='Sina', url='http://www.sina.com.cn/', founder=u'\u738b\u5fd7\u4e1c')

Website(name='163', url='http://www.jbxue.com/', founder=u'\u4e01\u78ca')

继承命名tuples

>>> class Point(collections.namedtuple("PointBase", ["x", "y"])):
... __slots__ = ()
... def __add__(self, other):
... return Point(x=self.x + other.x, y=self.y + other.y)
...
>>> p = Point(x=4.0, y=2.0)
>>> q = Point(x=2.0, y=3.0)
>>> p + q
Point(x=6.0, y=5.0)

deque双端队列

deque其实是 double-ended queue 的缩写,翻译过来就是双端队列,它最大的好处就是实现了从队列 头部快速增加和取出对象: .popleft(), .appendleft() 。
你可能会说,原生的list也可以从头部添加和取出对象啊?就像这样:
l.insert(0, v)
l.pop(0)

list对象的这两种用法的时间复杂度是 O(n) ,也就是说随着元素数量的增加耗时呈 线性上升。而使用deque对象则是 O(1) 的复杂度,所以当你的代码有这样的需求的时候, 一定要记得使用deque。
作为一个双端队列,deque还提供了一些其他的好用方法,比如 rotate 等。
举个栗子
使用deque的rotate方法来实现了一个无限循环的加载动画
import sys
import time
from collections import deque
fancy_loading = deque('>--------------------')
while True:
print '\r%s' % ''.join(fancy_loading),
fancy_loading.rotate(1)
sys.stdout.flush()
time.sleep(0.08)
# Result:
# 一个无尽循环的跑马灯
------------->-------

双向队列操作

>>> Q =collections.deque()
>>> Q.append(1)
>>> Q.appendleft(2)
>>> Q.extend([3,4])
>>> Q.extendleft([5,6])
>>> Q
deque([6,5,2,1,3,4])
>>> Q.pop()
4
>>> Q.popleft()
6
>>> Q
deque([5,2,1,3])
>>> Q.rotate(3)
>>> Q
deque([2,1,3,5])
>>> Q.rotate(-3)
>>> Q
deque([5,2,1,3])
限制长度的双向队列
>>> last_three = collections.deque(maxlen=3)
>>> foriinxrange(10):
... last_three.append(i)
... print", ".join(str(x)forxinlast_three)
...
0
0,1
0,1,2
1,2,3
2,3,4

皮皮Blog

Counter计数器 - Multisets运算

官方解释

It is kind of redundant, in that Collections already contains a class for doing this, called Counter. In this case, I need to first extract the second item from eachtuple, for which I can use a generator expression.

from collections import Counter
order_count = Counter(menu_item for name, menu_item in order)
print order_count
 
# output
# Counter({
# 'Beer': 2,
# 'Steak': 2,
# 'Wine': 1,
# 'Veggie Burger': 1
# })
view rawcounter.py hosted with ❤ by GitHub

Another, maybe better, example might be counting all the different lines that appear in a file. It becomes very simple.

with open('/some/file', 'r') as f:
line_count = Counter(f)

举栗子

统计所有字符出现次数
from collections import Counter
s = '''A Counter is a dict subclass for counting hashable objects. It is an unordered collection where elements are stored as dictionary keys and their counts are stored as dictionary values. Counts are allowed to be any integer value including zero or negative counts. The Counter class is similar to bags or multisets in other languages.'''.lower()
c = Counter(s)
# 获取出现频率最高的5个字符
print c.most_common(5)
# Result:
[(' ', 54), ('e', 32), ('s', 25), ('a', 24), ('t', 24)]

Multisets运算

>>> A =collections.Counter([1,2,2])
>>> B =collections.Counter([2,2,3])
>>> A
Counter({2:2,1:1})
>>> B
Counter({2:2,3:1})
>>> A | B
Counter({2:2,1:1,3:1})
>>> A & B
Counter({2:2})
>>> A +B
Counter({2:4,1:1,3:1})
>>> A -B
Counter({1:1})
>>> B -A
Counter({3:1})
列表中出现最多的元素
>>> A =collections.Counter([1,1,2,2,3,3,3,3,4,5,6,7])
>>> A
Counter({3:4,1:2,2:2,4:1,5:1,6:1,7:1})
>>> A.most_common(1)
[(3,4)]
>>> A.most_common(3)
[(3,4), (1,2), (2,2)]

OrderedDict有序字典

在Python中,dict这个数据结构由于hash的特性,是无序的,这在有的时候会给我们带来一些麻烦, 幸运的是,collections模块为我们提供了OrderedDict,当你要获得一个有序的字典对象时,用它就对了。

>>> m = dict((str(x), x) for x in range(10))
>>> print ', '.join(m.keys())
1, 0, 3, 2, 5, 4, 7, 6, 9, 8
>>> m = collections.OrderedDict((str(x), x) for x in range(10))
>>> print ', '.join(m.keys())
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
>>> m = collections.OrderedDict((str(x), x) for x in range(10, 0, -1))
>>> print ', '.join(m.keys())
10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1

举个栗子
from collections import OrderedDict
items = (
('A', 1),
('B', 2),
('C', 3)
)
regular_dict = dict(items)
ordered_dict = OrderedDict(items)
print 'Regular Dict:'
for k, v in regular_dict.items():
print k, v
print 'Ordered Dict:'
for k, v in ordered_dict.items():
print k, v
# Result:
Regular Dict:
A 1
C 3
B 2
Ordered Dict:
A 1
B 2
C 3

Note:直接输出的OrderedDict形式如下:print(OrderedDict(reguale_slist))

OrderedDict([('GET', 'http://www.jobbole.com/login/?redirect=http://www.jobbole.com/ HTTP/1.1'), ('Host', 'www.jobbole.com'), ('Connection', 'keep-alive'),  ('Cookie', 'wordpress_test_cookie=WP+Cookie+check')...])

而不是dict的形式:print(dict(reguale_slist))

{'Referer': 'http://www.jobbole.com/', 'Host': 'www.jobbole.com', 'Connection': 'keep-alive', 'Accept-Encoding': 'gzip, deflate, sdch', ...}

defaultdict默认字典

我们都知道,在使用Python原生的数据结构dict的时候,如果用 d[key] 这样的方式访问, 当指定的key不存在时,是会抛出KeyError异常的。
但是,如果使用defaultdict,只要你传入一个默认的工厂方法,那么请求一个不存在的key时, 便会调用这个工厂方法使用其结果来作为这个key的默认值。

defaultdict字典元素类型初始化

collections.defaultdict([default_factory[,...]])

default_factory指定字典的value类型

from collections import defaultdict
>>> s = [('yellow', 1), ('blue', 2), ('yellow', 3), ('blue', 4), ('red', 1)]
>>> d = defaultdict(list)
>>> for k, v in s:
...     d[k].append(v)...
>>> d.items()

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

如果给default_dict传入int,则可以用来计数:
>>> s = 'mississippi'
>>> d = defaultdict(int)
>>> for k in s:
...     d[k] += 1
>>> d.items()

[('i', 4), ('p', 2), ('s', 4), ('m', 1)]

Note:defaultdict()参数设置成int,那么就设置字典值的初始值为0了

嵌套defaultdict

from collections import defaultdict
u_lt_ts_dict = defaultdict(lambda: defaultdict(list))

但是这个对象是不可序列化的,因为有lamba函数。也可以这样

from collections import defaultdict
from functools import partial
u_lt_ts_dict = defaultdict(partial(defaultdict, list))

这样就可以pickle了。

[Multiple levels of 'collection.defaultdict' in Python]

Using default dictionaries to represent simple trees

>>> import json
>>> tree = lambda: collections.defaultdict(tree)
>>> root = tree()
>>> root['menu']['id'] = 'file'
>>> root['menu']['value'] = 'File'
>>> root['menu']['menuitems']['new']['value'] = 'New'
>>> root['menu']['menuitems']['new']['onclick'] = 'new();'
>>> root['menu']['menuitems']['open']['value'] = 'Open'
>>> root['menu']['menuitems']['open']['onclick'] = 'open();'
>>> root['menu']['menuitems']['close']['value'] = 'Close'
>>> root['menu']['menuitems']['close']['onclick'] = 'close();'
>>> print json.dumps(root, sort_keys=True, indent=4, separators=(',', ': '))
{
    "menu": {
        "id": "file",
        "menuitems": {
            "close": {
                "onclick": "close();",
                "value": "Close"
            },
            "new": {
                "onclick": "new();",
                "value": "New"
            },
            "open": {
                "onclick": "open();",
                "value": "Open"
            }
        },
        "value": "File"
    }
}

(See https://gist.github.com/hrldcpr/2012250 for more on this.)

[一行Python代码实现树结构]

Mapping objects to unique counting numbers (collections.defaultdict)

>>> import itertools, collections
>>> value_to_numeric_map = collections.defaultdict(itertools.count().next)
>>> value_to_numeric_map['a']
0
>>> value_to_numeric_map['b']
1
>>> value_to_numeric_map['c']
2
>>> value_to_numeric_map['a']
0

举个栗子
from collections import defaultdict
members = [
# Age, name
['male', 'John'],
['male', 'Jack'],
['female', 'Lily'],
['male', 'Pony'],
['female', 'Lucy'],
]
result = defaultdict(list)
for sex, name in members:
result[sex].append(name)
print result
# Result:
defaultdict(<type 'list'>, {'male': ['John', 'Jack', 'Pony'], 'female': ['Lily', 'Lucy']})

[Python collections模块实例]

常用操作

>>> m =dict()
>>> m["a"]
Traceback (most recent call last):
File"<stdin>", line1,in<module>
KeyError: "a"
>>>
>>> m =collections.defaultdict(int)
>>> m["a"]
0
>>> m["b"]
0
>>> m =collections.defaultdict(str)
>>> m["a"]
""
>>> m["b"]+="a"
>>> m["b"]
"a"
>>> m =collections.defaultdict(lambda:"[default value]")
>>> m["a"]
"[default value]"
>>> m["b"]
"[default value]"
使用defaultdict代表tree
>>> importjson
>>> tree = lambda: collections.defaultdict(tree)
>>> root = tree()
>>> root["menu"]["id"]="file"
>>> root["menu"]["value"]="File"
>>> root["menu"]["menuitems"]["new"]["value"]="New"
>>> root["menu"]["menuitems"]["new"]["onclick"]="new();"
>>> root["menu"]["menuitems"]["open"]["value"]="Open"
>>> root["menu"]["menuitems"]["open"]["onclick"]="open();"
>>> root["menu"]["menuitems"]["close"]["value"]="Close"
>>> root["menu"]["menuitems"]["close"]["onclick"]="close();"
>>> printjson.dumps(root, sort_keys=True, indent=4, separators=(",",": "))
{
"menu": {
"id":"file",
"menuitems": {
"close": {
"onclick":"close();",
"value":"Close"
},
"new": {
"onclick":"new();",
"value":"New"
},
"open": {
"onclick":"open();",
"value":"Open"
}
},
"value":"File"
}
}
[查看更多]
映射对象到唯一的计数数字
>>> importitertools, collections
>>> value_to_numeric_map=collections.defaultdict(itertools.count().next)
>>> value_to_numeric_map["a"]
0
>>> value_to_numeric_map["b"]
1
>>> value_to_numeric_map["c"]
2
>>> value_to_numeric_map["a"]
0
>>> value_to_numeric_map["b"]
1
[collections — Container datatypes]
[collections — Container datatypes]
皮皮blog


heapq — Heap queue algorithm

最大 & 最小元素(heapq.nlargest and heapq.nsmallest)

>>> a =[random.randint(0,100)for__inxrange(100)]
>>> heapq.nsmallest(5, a)
[3,3,5,6,8]
>>> heapq.nlargest(5, a)

from:http://blog.csdn.net/pipisorry/article/details/46947833

ref: [Data Types]

python标准库:collections和heapq模块的更多相关文章

  1. Python标准库——collections模块的Counter类

    1.collections模块 collections模块自Python 2.4版本开始被引入,包含了dict.set.list.tuple以外的一些特殊的容器类型,分别是: OrderedDict类 ...

  2. Python标准库笔记(11) — Operator模块

    Operator--标准功能性操作符接口. 代码中使用迭代器时,有时必须要为一个简单表达式创建函数.有些情况这些函数可以用一个lambda函数实现,但是对于某些操作,根本没必要去写一个新的函数.因此o ...

  3. Python标准库笔记(10) — itertools模块

    itertools 用于更高效地创建迭代器的函数工具. itertools 提供的功能受Clojure,Haskell,APL和SML等函数式编程语言的类似功能的启发.它们的目的是快速有效地使用内存, ...

  4. Python标准库笔记(9) — functools模块

    functools 作用于函数的函数 functools 模块提供用于调整或扩展函数和其他可调用对象的工具,而无需完全重写它们. 装饰器 partial 类是 functools 模块提供的主要工具, ...

  5. Python标准库笔记(8) — pprint模块

    struct模块提供了用于在字节字符串和Python原生数据类型之间转换函数,比如数字和字符串. Python版本: 2.x & 3.x 该模块作用是完成Python数值和C语言结构体的Pyt ...

  6. python标准库介绍——27 random 模块详解

    ==random 模块== "Anyone who considers arithmetical methods of producing random digits is, of cour ...

  7. python标准库介绍——12 time 模块详解

    ==time 模块== ``time`` 模块提供了一些处理日期和一天内时间的函数. 它是建立在 C 运行时库的简单封装. 给定的日期和时间可以被表示为浮点型(从参考时间, 通常是 1970.1.1 ...

  8. python标准库介绍——10 sys 模块详解

    ==sys 模块== ``sys`` 模块提供了许多函数和变量来处理 Python 运行时环境的不同部分. === 处理命令行参数=== 在解释器启动后, ``argv`` 列表包含了传递给脚本的所有 ...

  9. Python标准库笔记(6) — struct模块

    该模块作用是完成Python数值和C语言结构体的Python字符串形式间的转换.这可以用于处理存储在文件中或从网络连接中存储的二进制数据,以及其他数据源. 用途: 在Python基本数据类型和二进制数 ...

  10. Python 标准库笔记(1) — String模块

    原文出处: j_hao104 String模块包含大量实用常量和类,以及一些过时的遗留功能,并还可用作字符串操作. 1. 常用方法 常用方法 描述 str.capitalize() 把字符串的首字母大 ...

随机推荐

  1. Android开发学习之路--性能优化之常用工具

      android性能优化相关的开发工具有很多很多种,这里对如下六个工具做个简单的使用介绍,主要有Android开发者选项,分析具体耗时的Trace view,布局复杂度工具Hierarchy Vie ...

  2. C/C++静态数组与动态数组的区别

    简介 以下三行代码有什么区别? int a[10]; int *a = (int*)malloc(sizeof(int)*10); int *a = new int[10]; 第一行代码定义a为包含1 ...

  3. 【伯乐在线】这些 Git 技能够你用一年了

    原文出处: Pyper   欢迎分享原创到伯乐头条 用git有一年了,下面是我这一年来的git使用总结,覆盖了日常使用中绝大多数的场景.嗯,至少是够用一年了,整理出来分享给大家,不明白的地方可以回复交 ...

  4. Excel下拉框多列显示,如何只显示一列

    小编最近接手一个项目,之于需要导数据,但是我们需要提前把表头什么的设置好,更方便其他小伙伴们帮助我们导入数据,小伙伴们都知道,在excel中设置下拉菜单很简单,直接用数据有效性-序列就可以实现,今天小 ...

  5. PGM:部分有向模型之条件随机场与链图模型

    http://blog.csdn.net/pipisorry/article/details/52529287 贝叶斯网与马尔可夫网 [PGM:无向图模型:马尔可夫网]中例3.8和例4.8显示,贝叶斯 ...

  6. python+OpenCV 特征点检测

    1.Harris角点检测 Harris角点检测算法是一个极为简单的角点检测算法,该算法在1988年就被发明了,算法的主要思想是如果像素周围显示存在多于一个方向的边,我们认为该点为兴趣点.基本原理是根据 ...

  7. 闪屏页面开发遇到的问题you need to use a theme.appcompat theme (or descendant)

    开始做一个新闻客户端的应用,在做到闪屏页面时之前发布应用的时候总是报错,原因是我在splash.java中把Activty写成ActionBarActivity,导包,然后就可以了.以前也遇到过这种情 ...

  8. 最简单的基于librtmp的示例:接收(RTMP保存为FLV)

    ===================================================== 最简单的基于libRTMP的示例系列文章列表: 最简单的基于librtmp的示例:接收(RT ...

  9. AndroidStudio如何快速制作.so

    之前写过一篇Eclipse制作.so的文章,http://blog.csdn.net/baiyuliang2013/article/details/44306921使用的是GNUstep模拟Linux ...

  10. 学习TensorFlow,浅析MNIST的python代码

    在github上,tensorflow的star是22798,caffe是10006,torch是4500,theano是3661.作为小码农的我,最近一直在学习tensorflow,主要使用pyth ...