Python 字典defaultdict讲解

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1 什么是defaultdict

从名字上可以看出defaultdict也是一个dict，即键值对。在讲什么是defaultdict之前，我们先看看dict的常规用法。

# 也可以写成dict = {}
dic = dict()
dic['a'] = 1
dic['b'] = 2
print(dic['a'])
print(dic['b'])
print(dic['c'])

输出结果如下：

1
2
Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 7, in <module>
    print(dic['c'])
KeyError: 'c'

可以看到，如果dict中没有对应的key则会抛出KeyError异常。针对这种情况，一般做法是调用dict的get方法，给一个默认值：

今天我们要学习的defaultdict便是解决这种带有默认值的dict，上面示例可以用defaultdict来解决：

from collections import defaultdict
dic = defaultdict(int)
dic['a'] = 1
dic['b'] = 2
print(dic['a'])
print(dic['b'])
print(dic['c'])

输出如下：

1
2
0

2 常规用法

defaultdict接受一个类型对象或函数对象，在取值时，如果不存在对应的key则返回对应的函数返回值或默认构造函数的实例对象：

from collections import defaultdict

dic_1 = defaultdict(int)
dic_2 = defaultdict(tuple)
dic_3 = defaultdict(list)
dic_4 = defaultdict(str)
dic_5 = defaultdict(set)
 
print(dic_1['a'])
print(dic_2['a'])
print(dic_3['a'])
print(dic_4['a'])
print(dic_5['a'])

输出结果如下：

0
()
[]

set()

3 自定义默认类型

上面小节我们用了python内置类型，接下来我们使用自定义类型：

from collections import defaultdict
  
class Cls:
    def __init__(self, val='hello'):
        self.val = val

    def __str__(self):
        return self.val

def fun(val=121):
    return val

dic_1 = defaultdict(Cls)
dic_2 = defaultdict(fun)
print(dic_1['a'])
print(dic_2['a'])

输出结果如下：

hello
121

可以看到，如果传入的是类对象，那么默认值会调用类的构造函数并返回对应实例；如果是函数，则直接调用函数，并将函数返回值作为默认值。

4 重复调用生成默认值吗？

当我们多次取不存在的相同key对应的默认值时，会多次调用函数或构造函数吗？我们看一个示例：

from collections import defaultdict
 
def fun(val=121):
    print('创建了默认值')
    return val
 
dic = defaultdict(fun) 
for i in range(1000):
    dic['a']

print('------')
dic['b']

输出结果如下：

创建了默认值
------
创建了默认值

可以看到，同一个key只会调用了一次取默认值函数。

5 返回的默认值是同一个对象吗？

当key相同时返回的默认值是同一个对象吗？当key不同时返回的默认值是同一个对象吗？

from collections import defaultdict
 
class Cls:
    def __init__(self, val='hello'):
        self.val = val

    def __str__(self):
        return self.val

dic = defaultdict(Cls) 

print(dic['a']== dic['a'])
print(dic['a']== dic['b'])

输出结果如下：

True
False

从第4小节我们说过：同一个key只会调用了一次取默认值函数。 因此也能理解第一个返回结果是True。同理，不同的key会调用分开调用去默认值，因此第二个返回False