Python defaultdict函數的使用詳解

Python defaultdict函數是Python內建函數庫collections中的一員，它是dict類的子類，它接受一個工廠函數作為其唯一的參數，返回一個值作為默認值。在字典查詢時，如果字典中不存在所查詢的鍵，那麼會執行工廠函數以獲取默認值並將其插入到字典中。下面我們將從多個方面對Python defaultdict函數做詳細的闡述。

一、常規使用

Python defaultdict函數最常見的使用方式是在重複鍵上進行操作。使用常規字典時，如果將值添加到相同的鍵上，它會覆蓋舊的值。而使用defaultdict函數時，則可以避免這種情況的發生。下面是一個例子：

from collections import defaultdict

d = defaultdict(int)
d['a'] = 1
d['b'] = 2
d['a'] += 1

print(d)

輸出結果為：

defaultdict(, {'a': 2, 'b': 2})

可以看到，對重複的鍵進行操作時，defaultdict函數並沒有覆蓋掉原來的值，而是進行了加法操作。這是因為我們在創建defaultdict函數的時候，指定了默認的工廠函數為int，即默認值為0。因此，當找不到鍵值時，會返回0，繼而進行加法操作。

二、Factory函數的使用

除了常規使用方法以外，defaultdict函數還可以使用不同的工廠函數創建。還是以int作為例子，我們可以使用lambda函數來代替int函數，這樣就可以在所有的鍵上使用不同的初始值。以下是代碼示例：

d = defaultdict(lambda: 5)
print(d['a'])
print(d['b'])
print(d['c'])

輸出結果為：

5
5
5

在上面的代碼中，我們創建了一個defaultdict函數，工廠函數為lambda，並將默認值設置為5。當我們輸入a、b和c三個鍵進行查詢時，因為這些鍵在字典中不存在，所以使用工廠函數返回的默認值，即5。

三、字典嵌套

如果我們想要在字典中存儲一個複雜的數據類型，如一個列表或另一個字典，我們可以使用defaultdict函數的工廠函數，創建一個嵌套的字典。以下是代碼示例：

from collections import defaultdict

a = defaultdict(lambda: defaultdict(list))
a[1][2].append(3)
a[1][2].append(4)
print(a)

輸出結果為：

defaultdict(, {1: defaultdict(, {2: [3, 4]})})

在上面的代碼中，我們首先創建了一個defaultdict函數，工廠函數是一個defaultdict函數，它的工廠函數是一個列表的構造函數。然後我們使用兩個鍵，1和2，在內部的字典中創建了一個列表，將值3和4添加到其中。

四、ChainMap的使用

Python collections庫中提供了一種稱為ChainMap的數據類型，它是多個字典組合起來的結構。我們可以使用ChainMap將多個defaultdict函數組合在一起，這樣就可以方便地對它們進行操作。以下是代碼示例：

from collections import ChainMap,defaultdict

d1 = defaultdict(int)
d2 = defaultdict(lambda: 5)
d3 = defaultdict(list)
d3[2].append(3)
d4 = ChainMap(d1, d2, d3)

print(d4['a'])
print(d4[2])

輸出結果為：

0
[3]

在上面的代碼中，我們首先創建了三個不同的defaultdict函數，包括d1、d2和d3。然後我們將它們組合成了一個ChainMap函數d4。最後，我們通過d4來訪問和修改這些字典中的值。

五、結語

Python defaultdict函數是一個非常強大的工具，在使用嵌套字典或需要在字典中存儲複雜數據類型時很有用。當我們需要避免鍵值重複時，使用defaultdict函數可以保證代碼的簡潔性和可讀性。希望本文能對你了解Python defaultdict函數有所幫助。