Python字典的選擇之道：掌握六種類型的終極指南！
一、簡介
你可能會驚訝地發現，在Python的標準庫中實際上有6種不同的字典類型！在某些情況下，開發者可能不想使用標準的Python字典（dict），在本文中將討論Python中其他5種鮮為人知的字典。
每種字典類型都是為特定需求而設計的。了解這些字典類型可以讓Python開發者選擇適合其特定需求的字典，從而提高編碼效率和靈活性。
二、Python字典是什么？
在Python中，字典（dict）是一種內置的數據結構，用于以鍵-值對的形式存儲數據集合。你可能聽過Python字典的其他名稱，如查找表、映射、哈希映射或關聯數組。
Python字典的一個最全面的例子就是電話簿?？梢允褂秒娫挷究焖贆z索與給定姓名（鍵）相關聯的信息（值）。Python字典允許以最高效的方式存儲和檢索所需的數據；這就是為什么Python dict是這種編程語言中最常用的數據類型。
三、Python字典的類型
大多數Python開發者通常只使用標準字典（dict）。有趣的是，Python還提供了其他幾種內置的字典數據結構。盡管在大多數情況下，標準Python字典已經足夠使用，但至少了解一下其他字典類型也會對開發者有所裨益。Python的不同字典類型如下：
- dict
- collections.defaultdict
- collections.OrderedDict
- collections.ChainMap
- collections.Counter
- collections.UserDict
本文將逐個介紹每種類型的Python字典，并通過示例進行解釋。
3.1 dict
如前所述，Python中最常見的字典類型是標準類型（dict）。這種類型的Python字典可以使用花括號{}來輕松創建和更新。標準Python字典內置了許多函數，可以讓工作更加輕松。
標準Python字典的使用示例
下面是代碼片段。
a = {'one': 1, 'two':2}
print(a,type(a))
# output: {'one': 1, 'two': 2} <class 'dict'>
a.update({'three': 3}) # 相當于a['three'] = 3
print(a)
# output: {'one': 1, 'two': 2, 'three': 3}
a['two'] = 2.1
print(a['two'])
# output: 2.1請注意，Python字典中的值可以是任何類型，但鍵必須是唯一且不可變的。一般情況下，在標準Python字典中進行查找、插入、更新和刪除操作的時間復雜度為O(1)。
3.2 collections.defaultdict
Python中的另一種字典類型是defaultdict，可以從collections模塊中導入。Python defaultdict字典用于想從字典中調用一個不存在的鍵時返回一個默認值。
使用Python defaultdict的示例
下面是代碼片段。
from collections import defaultdict
a = defaultdict(int)
print(a['one'])
# output:0
a['one'] += 1
print(a['one'])
# output: 1Python開發者在使用常規字典時，通常使用get()方法或直接處理KeyError異常。在這種情況下，使用collections.defaultdict可以使開發者的意圖更加明確。
3.3 collections.OrderedDict
collections.OrderedDict是Python 3.1中引入的一種Python字典子類。顧名思義，這種類型的Python字典可以記住鍵插入的順序。如果特別關心Python字典中鍵插入的順序，可以使用collections.OrderedDict。
使用Python OrderedDict的示例
下面是代碼片段。
from collections import OrderedDict
a = OrderedDict({'one': 1, 'two': 2})
print(a)
# output: OrderedDict([('one', 1), ('two', 2)])
a['three'] = 3
print(a)
# output: OrderedDict([('one', 1), ('two', 2), ('three', 3)])collections.OrderedDict還有一個很酷的函數，可以改變一些鍵的順序。可以使用move_to_end將其中一個鍵移到Python字典的末尾（last=True），或移到開頭（last=False）：
使用Python OrderedDict的示例
下面是代碼片段。
from collections import OrderedDict
a = OrderedDict({'one': 1, 'two': 2, 'three': 3, 'four': 4})
print(a)
# output: OrderedDict([('one', 1)， ('two', 2)])
a.move_to_end('one', last=True) # 將'one'移至末尾
print(a)
# output: OrderedDict([('two', 2), ('three', 3), ('four', 4), ('one', 1)])
a.move_to_end('three', last=False) # 將'three'移到開頭
print(a)
# output: OrderedDict([('three', 3), ('two', 2),('four', 4),('one', 1)])3.4 collections.ChainMap
另一種Python字典類型是collections.ChainMap，Python的ChainMap是一種類似字典的類，可以將多個字典合并為一個視圖。這種類型的字典允許開發者在多個字典中搜索一個鍵，就好像它們都合并成了一個單一的字典。
使用Python ChainMap的示例
下面是代碼片段。
from collections import ChainMap
a = {'one': 1, 'two': 2}
b = {'three': 3, 'four': 4}
c = {'five': 5, 'six': 6, 'three': 3.1}
merged = ChainMap(a, b,c)
print(merged)
# output: ChainMap({'one': 1,'two': 2},
{'three': 3, 'four': 4},
{'five': 5, 'six': 6, 'three': 3.1})
print(merged['three']) # 只返回關鍵字的第一次出現結果
# output:3請注意，ChainMap只會返回要搜索的鍵的第一次出現。另外還要記住，ChainMap只存儲對實際對象的引用；因此，如果在任何一個原始字典中進行了更改，ChainMap也會隨之更新。
使用Python ChainMap的示例
下面是代碼片段。
from collections import ChainMap
a = {'one': 1, 'two': 2}
b = {'three': 3, 'four': 4}
c = {'five': 5, 'six': 6, 'three': 3.1}
merged = ChainMap(a, b, c )
a['one'] = 1.1
print(merged['one'])
# output: 1.13.5 collections.Counter
Counter是Python中另一個能夠計數可散列對象的字典。Python開發者通常使用collections.Counter來計算可迭代對象中元素的頻率；例如，可以使用這種類型的Python字典來計算句子中使用的單詞數量。
使用Python Counter的示例
下面是代碼片段。
from collections import Counter
sentence = "we can't control our thoughts, but we can control our words"
a = Counter(sentence.split(' '))
print(a)
# output: Counter(
{
'we': 2, 'control': 2, 'our': 2,
"can't": 1, 'thoughts': 1,
'but': 1, 'can': 1, 'words': 1
}
)
print(a.most_common(2)) # 獲得2個出現次數最多的元素
# output: [('we', 2)， ('control', 2)]如果需要列出出現頻率最高的n個元素及其計數，從最常見到最不常見，可以在Counter對象上使用most_common函數。如果n為None，它將列出所有元素的計數。
3.6 collections.UserDict
本文要討論的最后一種Python字典類型是UserDict字典。UserDict也是collections模塊提供的一個類。這個類設計成用作創建自定義字典類對象的基類。
當需要定義自己的類似字典的數據結構時，可以使用collections.UserDict。想象一個簡單的場景，需要將每個值乘以5并保存在自定義的Python字典中。通過使用UserDict，可以像這樣實現：
使用Python UserDict的示例
下面是代碼片段。
from collections import UserDict
class MyDict(UserDict):
def __setitem__(self, key, value):
super().__setitem__key, value * 5)
d = MyDict({'one': 1, 'two': 2})
print(d)
#output: {'one': 5, 'two': 10}還可以隨時覆蓋其他函數，如__setitem__()、__getitem__()和__delitem__()，以進一步自定義字典的行為。
四、總結
在本文中，介紹了可以在不同情況下使用的不同類型的Python字典。盡管很多Python開發者只使用常規字典，但也可以在項目中嘗試使用其他類型的Python字典。如果沒有適合的字典，可以使用UserDict類來創建自己的類似字典的類。
