Python collections模块详解：namedtuple, queue, deque, OrderedDict与Cou...

"这篇文档主要介绍了Python的collections模块，包括namedtuple、queue队列、deque双端队列、OrderedDict和defaultdict等数据类型的使用。collections模块提供了对内置数据类型（如dict、list、set、tuple）的扩展，以满足更复杂的数据结构需求。 1. **namedtuple(具名元组)** namedtuple是collections模块中的一个类工厂函数，它允许我们创建具有字段名称的元组。这种元组类型与普通元组类似，但每个元素都有一个特定的名称，提高了代码的可读性和可维护性。创建namedtuple时，我们需要指定元组的名称以及字段名的列表或字符串。例如： ```python point = namedtuple('坐标', ['x', 'y']) p = point(1, 2) print(p.x, p.y) # 输出：1 2 ``` 它可以用于创建轻量级的对象替代class，特别是在数据存储和传递时。 2. **queue队列** Python的queue模块实现了FIFO（先进先出）队列，适用于多线程或多进程间的同步。我们可以创建一个Queue对象，然后通过`put()`方法向队列中添加元素，通过`get()`方法取出元素。如果队列为空，`get()`会阻塞，直到有新元素加入。队列在并发编程中用于任务调度和通信。 3. **deque(双端队列)** deque（双端队列）是一种支持快速插入和删除的序列。与list相比，deque在两端添加或移除元素的效率更高，适合用来实现队列、栈或者缓存。例如： ```python from collections import deque d = deque(['a', 'b', 'c']) d.append('d') # 在右侧添加元素 d.appendleft('z') # 在左侧添加元素 d.popleft() # 移除并返回左侧元素 print(d) # 输出：deque(['z', 'a', 'b', 'c']) ``` deque适合用于需要频繁在两端进行操作的场景，如滑动窗口平均、日志记录等。 4. **OrderedDict(有序字典)** 在Python 3.7之前，字典的顺序是不确定的。OrderedDict则保留了元素插入的顺序，即按照键值对的插入顺序进行遍历。这在需要保持插入顺序的场景下非常有用： ```python from collections import OrderedDict od = OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)]) for k in od: print(k) # 输出：a b c ``` 5. **defaultdict(默认值字典)** defaultdict是字典的一个子类，它提供了一个默认值的功能。当试图访问一个不存在的键时，defaultdict会自动创建一个默认值，而无需检查键是否存在。默认值可以通过传递一个函数来设置： ```python from collections import defaultdict dd = defaultdict(int) # 当键不存在时，返回0 dd['key1'] += 1 print(dd['key1']) # 输出：1 ``` defaultdict简化了处理空键或初始化字典的操作。 总结，collections模块为Python程序员提供了更多高级的数据结构，方便在各种场景下选择合适的数据类型，提高代码效率和可读性。