python collections deque

时间: 2023-05-01 15:03:01 浏览: 164

python内置模块collections知识点总结

在Python编程语言中，`collections`模块是一个内置的集合模块，它提供了许多实用的集合类，以增强标准的序列和映射数据类型。本篇文章将深入探讨`collections`模块中的四个关键知识点：`namedtuple`、`deque`、`defaultdict`和`OrderedDict`。 1. **namedtuple**： `namedtuple`是`collections`模块中一个非常有用的功能，它允许用户创建具有命名字段的不可变元组。通过指定元组的名称，我们可以更清晰地表示数据结构的含义。例如，我们可以定义一个名为`Vector`的`namedtuple`来表示二维向量，其字段为`x`和`y`： ```python from collections import namedtuple Vector = namedtuple('Vector', ['x', 'y']) v = Vector(2, 3) print(v.x) # 输出：2 print(v.y) # 输出：3 ``` 这种方式比普通的元组更易读，同时保持了元组的不可变性和效率。 2. **deque（双端队列）**： `deque`是双端队列（Double-Ended Queue）的简称，它是一个高效的数据结构，支持在两端进行快速的插入和删除操作。这对于实现队列和堆栈特别有用，因为它提供了`append()`、`pop()`、`appendleft()`和`popleft()`方法。下面是一个简单的例子： ```python from collections import deque deq = deque([1, 2, 3]) deq.append(4) # 添加到队列尾部 deq.appendleft(5) # 添加到队列头部 deq.pop() # 删除并返回队列尾部元素 deq.popleft() # 删除并返回队列头部元素 ``` 与列表相比，`deque`在频繁的插入和删除操作时性能更优，因为它使用链表实现，而非连续内存空间。 3. **defaultdict**： `defaultdict`是`collections`模块中一个扩展的字典类型，它在访问不存在的键时不会抛出`KeyError`，而是返回一个预设的默认值。默认值可以是任何可调用的对象，如函数、方法或其他可调用的实例。以下是一个简单的示例： ```python from collections import defaultdict dd = defaultdict(lambda: 'defaultvalue') dd['key1'] = 'a' print(dd['key1']) # 输出：'a' print(dd['key2']) # key2未定义，返回默认值'defaultvalue' ``` 这使得处理未知键的情况变得更加简单，无需在每次访问前检查键是否存在。 4. **OrderedDict**： `OrderedDict`是字典的一个子类，它保留了键插入的顺序。这意味着当迭代`OrderedDict`时，键将按照它们被添加到字典中的顺序返回。这与普通字典的行为不同，普通字典的键是无序的。下面是一个示例： ```python from collections import OrderedDict d = dict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)]) od = OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)]) print(d) # 输出：{'a': 1, 'c': 3, 'b': 2}（无序） print(od) # 输出：OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])（有序） ``` 这对于需要保持键顺序的场景非常有用，例如在序列化或格式化输出时。总结，`collections`模块提供了丰富的数据结构，如`namedtuple`用于创建具有命名字段的元组，`deque`用于高效地处理双端队列操作，`defaultdict`简化了处理字典中缺失键的情况，以及`OrderedDict`保持了键的插入顺序。这些工具极大地提高了Python程序员的生产力，使代码更加清晰和高效。

Python的collections模块中包含了deque双向队列。它是一种线程安全、可变的序列类型，支持从两端进行数据的操作，例如在队列的左侧添加或删除元素。deque双向队列也可以被用作LIFO栈，它的操作效率比使用列表作为栈的数据结构更高。deque的主要优点是能够快速添加和删除队列中的元素，尤其是对于元素的数量很大的情况。同时，deque还支持多线程操作，确保了在并发环境下的数据安全。

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