原文：http://python.jobbole.com/80847/
在Python中有一些內(nèi)置的數(shù)據(jù)類型，比如int, str, list, tuple, dict等。Python的collections模塊在這些內(nèi)置數(shù)據(jù)類型的基礎(chǔ)上，提供了幾個(gè)額外的數(shù)據(jù)類型：namedtuple, defaultdict, deque, Counter, OrderedDict等，其中defaultdict和namedtuple是兩個(gè)很實(shí)用的擴(kuò)展類型。defaultdict繼承自dict，namedtuple繼承自tuple。
一、defaultdict
1. 簡(jiǎn)介
在使用Python原生的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)dict的時(shí)候，如果用d[key]這樣的方式訪問，當(dāng)指定的key不存在時(shí)，是會(huì)拋出KeyError異常的。但是，如果使用defaultdict，只要你傳入一個(gè)默認(rèn)的工廠方法，那么請(qǐng)求一個(gè)不存在的key時(shí)， 便會(huì)調(diào)用這個(gè)工廠方法使用其結(jié)果來作為這個(gè)key的默認(rèn)值。
defaultdict在使用的時(shí)候需要傳一個(gè)工廠函數(shù)(function_factory)，defaultdict(function_factory)會(huì)構(gòu)建一個(gè)類似dict的對(duì)象，該對(duì)象具有默認(rèn)值，默認(rèn)值通過調(diào)用工廠函數(shù)生成。
2. 示例
下面給一個(gè)defaultdict的使用示例：
Python
In [1]: from collections import defaultdict
In [2]: s = [('xiaoming', 99), ('wu', 69), ('zhangsan', 80), ('lisi', 96), ('wu', 100), ('yuan', 98), ('xiaoming', 89)]
In [3]: d = defaultdict(list)
In [4]: for k, v in s:
...: d[k].append(v)
...:
In [5]: d
Out[5]: defaultdict(, {'lisi': [96], 'xiaoming': [99, 89], 'yuan': [98], 'zhangsan': [80], 'wu': [69, 100]})
In [6]: for k, v in d.items():
...: print '%s: %s' % (k, v)
...:
lisi: [96]
xiaoming: [99, 89]
yuan: [98]
zhangsan: [80]
wu: [69, 100]
對(duì)Python比較熟悉的同學(xué)可以發(fā)現(xiàn)defaultdict(list)的用法和dict.setdefault(key, [])比較類似，上述代碼使用setdefault實(shí)現(xiàn)如下：
Python
s = [('xiaoming', 99), ('wu', 69), ('zhangsan', 80), ('lisi', 96), ('wu', 100), ('yuan', 98), ('xiaoming', 89)]
d = {}
for k, v in s:
d.setdefault(k, []).append(v)
3. 原理
從以上的例子中，我們可以基本了defaultdict的用法，下面我們可以通過help(defaultdict)了解一下defaultdict的原理。通過Python console打印出的help信息來看，我們可以發(fā)現(xiàn)defaultdict具有默認(rèn)值主要是通過__missing__方法實(shí)現(xiàn)的，如果工廠函數(shù)不為None，則通過工廠方法返回默認(rèn)值，具體如下：
Python
def __missing__(self, key):
# Called by __getitem__ for missing key
if self.default_factory is None:
raise KeyError((key,))
self[key] = value = self.default_factory()
return value
從上面的說明中，我們可以發(fā)現(xiàn)一下幾個(gè)需要注意的地方：
a). __missing__方法是在調(diào)用__getitem__方法發(fā)現(xiàn)KEY不存在時(shí)才調(diào)用的，所以，defaultdict也只會(huì)在使用d[key]或者d.__getitem__(key)的時(shí)候才會(huì)生成默認(rèn)值；如果使用d.get(key)是不會(huì)返回默認(rèn)值的，會(huì)出現(xiàn)KeyError；
b). defaultdict主要是通過__missing__方法實(shí)現(xiàn)，所以，我們也可以通過實(shí)現(xiàn)該方法來生成自己的defaultdict，代碼入下：
Python
In [1]: class MyDefaultDict(dict):
...: def __missing__(self, key):
...: self[key] = 'default'
...: return 'default'
...:
In [2]: my_default_dict = MyDefaultDict()
In [3]: my_default_dict
Out[3]: {}
In [4]: print my_default_dict['test']
default
In [5]: my_default_dict
Out[5]: {'test': 'default'}
4. 版本
defaultdict是在Python 2.5之后才加入的功能，在舊版本的Python中是不支持這個(gè)功能的，不過，知道了它的原理，我們可以自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)defaultdict。
Python
# http://code.activestate.com/recipes/523034/
try:
from collections import defaultdict
except:
class defaultdict(dict):
def __init__(self, default_factory=None, *a, **kw):
if (default_factory is not None and
not hasattr(default_factory, '__call__')):
raise TypeError('first argument must be callable')
dict.__init__(self, *a, **kw)
self.default_factory = default_factory
def __getitem__(self, key):
try:
return dict.__getitem__(self, key)
except KeyError:
return self.__missing__(key)
def __missing__(self, key):
if self.default_factory is None:
raise KeyError(key)
self[key] = value = self.default_factory()
return value
def __reduce__(self):
if self.default_factory is None:
args = tuple()
else:
args = self.default_factory,
return type(self), args, None, None, self.items()
def copy(self):
return self.__copy__()
def __copy__(self):
return type(self)(self.default_factory, self)
def __deepcopy__(self, memo):
import copy
return type(self)(self.default_factory, copy.deepcopy(self.items()))
def __repr__(self):
return 'defaultdict(%s, %s)' % (self.default_factory, dict.__repr__(self))
二、namedtuple
namedtuple主要用來產(chǎn)生可以使用名稱來訪問元素的數(shù)據(jù)對(duì)象，通常用來增強(qiáng)代碼的可讀性，在訪問一些tuple類型的數(shù)據(jù)時(shí)尤其好用。其實(shí)，在大部分時(shí)候你應(yīng)該使用namedtuple替代tuple，這樣可以讓你的代碼更容易讀懂，更加pythonic。舉個(gè)例子：
Python
from collections import namedtuple
# 變量名和namedtuple中的第一個(gè)參數(shù)一般保持一致，但也可以不一樣
Student = namedtuple('Student', 'id name score')
# 或者 Student = namedtuple('Student', ['id', 'name', 'score'])
students = [(1, 'Wu', 90), (2, 'Xing', 89), (3, 'Yuan', 98), (4, 'Wang', 95)]
for s in students:
stu = Student._make(s)
print stu
# Output:
# Student(id=1, name='Wu', score=90)
# Student(id=2, name='Xing', score=89)
# Student(id=3, name='Yuan', score=98)
# Student(id=4, name='Wang', score=95)
在上面的例子中，Student就是一個(gè)namedtuple，它和tuple的使用方法一樣，可以通過index直接取，而且是只讀的。這種方式比tuple容易理解多了，可以很清楚的知道每個(gè)值代表的含義。
參考文章：
再談collections模塊defaultdict()和namedtuple()
