Python中defaultdict的使用

2020-02-10

在实际中使用defaultdict会十分效率地为我们构建不同格式的数据，通常需要好几层循环构建的数据如果巧用defaultdict的话使用一层循环便可实现，这一点笔者深有体会！本文就为大家总结一下使用defaultdict构建数据的一些实例。

整合相同类型的数据

现有如下的数据：

res = [
{"ID":111,"HOUSE":1},
{"ID":222,"HOUSE":1},
{"ID":333,"HOUSE":1},
{"ID":444,"HOUSE":2},
{"ID":555,"HOUSE":2},
]

我们需要将相同HOUSE的ID整合到一起，然后以每个ID为key，找到每个ID对应的详情，想要的结果如下（每个ID对应的detail信息是从其他接口获取的）：

{
    1: {
        111: {111:"detail111"},
        222: {222:"detail222"}, 
        333: {333:"detail333"}
       },
    2: {
        444: {444:"detail444"}, 
        555: {555:"detail555"}
    }
}

这里就不介绍其他的方法了，有兴趣的同学可以自己试试，这里直接给出defaultdict的方法：

from collections import defaultdict

# 这里defaultdict默认的元素是dict
ret = defaultdict(dict)

res = [
{"ID":111,"HOUSE":1},
{"ID":222,"HOUSE":1},
{"ID":333,"HOUSE":1},
{"ID":444,"HOUSE":2},
{"ID":555,"HOUSE":2},
]

for i in res:
    # 可以从其他接口中获取ID对应的detail，这里就省略了，直接用固定的字符串代替
    detail = f"detail{i['ID']}"
    ret[i["HOUSE"]].update({i["ID"]:{}})
    ret[i["HOUSE"]][i["ID"]].update({i["ID"]:detail})

print(ret) 
# defaultdict(<class 'dict'>, {1: {111: {111: 'detail111'}, 222: {222: 'detail222'}, 333: {333: 'detail333'}}, 2: {444: {444: 'detail444'}, 555: {555: 'detail555'}}})

可以看到最终得到一个defaultdict对象，是一个自定义的字典，其实它可以被强转为一个dict对象，但是强转没有意义，将得到的结果可以直接当做是一个字典对象就可以。
我们看一下默认字典的声明：

1 2	from collections import defaultdict ret = defaultdict(dict)

这样的声明之后，我们可以将ret看成一个字典对象，这个字典对象中默认的元素是dict（就是上面defaultdict中的参数），声明之后我们可以将ret当做是一个字典来进行操作，对ret中的元素可以进行字典的操作（defaultdict中用什么元素就可以使用对应的方法，比如上面例子用到了dict的update方法）。

其他的例子

如果上面的说明你还没有看明白的话，笔者这里列举一些常见的例子帮助大家理解。

合并字符串

下面这个例子其实是笔者之前遇到的一个面试题，在此分享一下：
有如下两个列表：

1 2	a = ['a,1', 'b,3,22', 'c,3,4', 'f,5', ] b = ['a,2', 'b,4', 'w,12', 'd,2','c,123']

需要将两个列表中有相同字母的字符串合并，合并后的结果如下：

1	c = ['a,1,2', 'b,3,22,4', 'c,3,4,123', 'f,5', 'w,12', 'd,2']

当初年轻的我是这么做的：

# -*- coding:utf-8 -*-
a = ['a,1', 'b,3,22', 'c,3,4', 'f,5', ]
b = ['a,2', 'b,4', 'w,12', 'd,2','c,123']

dic = {}
for i in a:
    dic[i[0]] = i
print(dic)

for i in b:
    if i[0] in dic:
        dic[i[0]] += i[1:]
    else:
        dic[i[0]] = i
print(dic)
print(list(dic.values()))

其实使用defaultdict的话会很方便：

# -*- coding:utf-8 -*-
from collections import defaultdict

a = ['a,1', 'b,3,22', 'c,3,4', 'f,5', ]
b = ['a,2', 'b,4', 'w,12', 'd,2','c,123']

dic = defaultdict(str)

for i in a:
    dic[i[0]] = i
dic = dict(dic)
print(dic)

for i in b:
    if i[0] in dic:
        dic[i[0]] += i[1:]
    else:
        dic[i[0]] = i
print(dic)
print(list(dic.values()))

这里可以看到：defaultdict中的元素是str，因此我们在构建数据的时候可以使用字符串拼接的方式。

统计颜色数量

现有如下的数据：

1	lis = [('红色',1),('白色',2),('绿色',3),('紫色',1),('红色',1),('白色',1),('红色',1),('粉色',1),]

统计一下每个颜色的数量，期望的结果如下：

1	dic = {'红色': 3, '白色': 3, '绿色': 3, '紫色': 1, '粉色': 1}

默认元素选择list，实现方法如下：

# -*- coding:utf-8 -*-
from collections import defaultdict

### 将每种球与其总数量统计出来
###  {'红色':3,'白色':3,...}
lis = [('红色',1),('白色',2),('绿色',3),('紫色',1),('红色',1),('白色',1),('红色',1),('粉色',1),]

dic = defaultdict(list)

for i in lis:
    dic[i[0]].append(i[1])
dic = dict(dic)
print(dic)
for i in dic:
    dic[i] = sum(dic[i])
print(dic)

默认元素为int，三次登陆失败锁定的简单例子

userinfo文件中的内容如下，作为登陆的用户名密码测试文件：

1
2
3

whw|123
wanghw|123
www|123

locked文件中存放的是被锁定的用户名。
实现一个简单的三次登陆失败锁定的例子：

# -*- coding:utf-8 -*-
from collections import defaultdict

# 默认value设置成0
dic = defaultdict(int)

# 这里设置一个flag，while循环的额条件是flag；
# 如果循环内还有一层循环，跳出内层循环若需要跳出整个循环可以将flag设置成False！
flag = True
while flag:
    username = input('用户名：').strip()
    password = input('密码：').strip()
    # 先判断账号有没有被锁定
    with open('locked','r',encoding='utf-8')as f:
        for line in f:
            if username == line.strip():
                print('该账号已被锁定！')
                flag = False
                break
    # 默认字典 —— 确保 “每个用户都有三次机会”
    if dic[username] < 2:
        with open('userinfo','r',encoding='utf-8')as f:
            for line in f:
                usr,pwd = line.strip().split('|')
                if usr == username and pwd == password:
                    print('登陆成功！')
                    # 如果想登陆成功后退出while大循环，可以将flag设置为False
                    flag = False
                    # 这个break只是退出for循环
                    break
            else:
                dic[username] += 1
                print('登录失败！用户名或密码错误！')
    else:
        with open('locked','a',encoding='utf-8')as f:
            f.write(username+'\n')
        print('账号被锁定！')
        break