【Python 语法】collections 模块的字典类 defaultdict

defaultdict 是 Python 中 collections 模块提供的一个字典类，它和普通字典（ dict）的主要区别在于 提供了一个默认值，可以避免在访问字典中不存在的键时抛出 KeyError 异常。

• defaultdict 是 dict 的一个变种，它通过 default_factory 自动为不存在的键提供默认值，避免了 KeyError 异常。
• 它的工厂函数（default_factory）可以是 int、list、set、dict 等。
• 在需要计数、分组、或者处理嵌套数据结构时，defaultdict 能让代码更加简洁、清晰。

默认字典 (defaultdict) 的语法

defaultdict 的基本语法如下：

from collections import defaultdict# 创建一个 defaultdict
d = defaultdict(default_factory)

• default_factory 是一个工厂函数，用来为不存在的键提供默认值。如果不指定，defaultdict 会默认返回 None。
• default_factory 可以是任何返回值的函数，比如 int()（返回 0）、list()（返回空列表）、dict()（返回空字典）等。

defaultdict 的常见应用场景

1. 计数

• 使用 int 作为 default_factory，可以非常方便地进行计数（例如，统计字符串中各个字符的频率）。

from collections import defaultdicttext = "hello world"
count = defaultdict(int)for char in text:count[char] += 1print(count)
# 输出: defaultdict(<class 'int'>, {'h': 1, 'e': 1, 'l': 3, 'o': 2, ' ': 1, 'w': 1, 'r': 1, 'd': 1})

2. 分组

• 使用 list 或 set 作为 default_factory，可以方便地将数据 按某种标准分组。

from collections import defaultdictitems = [('a', 1), ('b', 2), ('a', 3), ('b', 4), ('c', 5)]
grouped = defaultdict(list)for key, value in items:grouped[key].append(value)print(grouped)
# 输出: defaultdict(<class 'list'>, {'a': [1, 3], 'b': [2, 4], 'c': [5]})

3. 嵌套字典

• 使用 dict 作为 default_factory，可以轻松创建嵌套字典结构，避免手动初始化每一层。

from collections import defaultdictnested_dict = defaultdict(lambda: defaultdict(int))# 向字典中添加嵌套元素
nested_dict['a']['x'] = 10
nested_dict['a']['y'] = 20
nested_dict['b']['x'] = 30print(nested_dict)
# 输出: defaultdict(<function <lambda> at 0x7fc7f08d90d0>, {'a': defaultdict(<class 'int'>, {'x': 10, 'y': 20}), 'b': defaultdict(<class 'int'>, {'x': 30})})