Python：collection模块（内置了一些群集相关的方法和函数）

#!/usr/bin/env python
# coding:UTF-8


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@version: python3.x
@author:曹新健
@contact: [email protected]
@software: PyCharm
@file: collection模块（内置了一些群集相关的方法和函数）.py
@time: 2018/11/8 15:06
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除了内建的集群外，python标准链接库中还包含了collections模块，包含了一些处理群集的函数与方法，可以
满足一些群集处理的高级需求
一、deque类：
    1、实现先进后出的堆栈结构（Stack），可以使用列表，通过append()和pop()方法实现。
    2、对于队列（Queue）或者双向队列，使用列表，涉及列表的移动，效率并不好。可以使用collections模块的
       deque类。
    3、deque类实现了append()、appendleft()、pop()、popleft()等方法，所以两端插入的效率等同于Q(1)数量级
       的效率。同时还有rotate(n)方法，来实现环形队列，n代表一次转几个元素。
    代码示例：
    import collections
    queue = collections.deque([1,2,3])
    queue.appendleft(0)
    queue.appendleft(-1)
    print(queue)  #打印deque([-1, 0, 1, 2, 3])
    queue.append(4)
    queue.append(5)
    print(queue)  #打印deque([-1, 0, 1, 2, 3, 4, 5])
    queue.popleft()
    print(queue)  #打印deque([0, 1, 2, 3, 4, 5])
    queue.pop()
    print(queue)  #打印deque([0, 1, 2, 3, 4])
    queue.rotate(1)
    print(queue)  #打印deque([4, 0, 1, 2, 3])
二、namatuple()函数
    1、元组的元素没有名称，只能通过索引来获取各个元素，非常不便。如果想有个简单类，以便创建的实例拥有
       字段名，可以使用collections模块的namatuple()函数
    2、namatuple()的第一个参数是想要创建的类型名称，第二个参数是字段名，它返回元组的子类。故继承了元组
       的所有方法。
    3、由于namatuple()返回的实际上就是一个类，因此可以直接使用继承语句创建一个类，以便自定义一些方法。
    4、namatuple()返回类，除了继承自元组的方法外，还额外定义了一些方法，比如：_make(iterable)可以创建
       实例；_asdict()方法返回字段名和值；_replace方法制定字段和值会创建新实例；_fields可以获取全部字
       段名等。
    代码示例：
    from collections import namedtuple
    Point = namedtuple("Point",["x","y","z"])
    p1 = Point(1,2,3)
    print(p1)   #打印Point(x=1, y=2, z=3)
    print(p1.x,p1[0])   #打印1 1
    lt = [4,5,6]
    p2 = Point._make(lt)
    print(p2)   #打印Point(x=4, y=5, z=6)
    print(p1._asdict())   #打印OrderedDict([('x', 1), ('y', 2), ('z', 3)])
    print(p1._asdict().get("x"))   #打印1
    p3 = p1._replace(z=80)
    print(p1)   #打印Point(x=1, y=2, z=3)
    print(p3)   #打印Point(x=1, y=2, z=80)
    print(Point._fields)   #打印('x', 'y', 'z')

    class Point1(namedtuple("Point",["x","y","z"])):
        def xyz(self):
            return self.x * self.y * self.z

    p5 = Point1(6,7,8)
    print(p5.xyz())   #打印336
三、OrderedDict类：
    创建字典时，如果想保有最初键值加入的顺序，就可以使用collections模块的OrderedDict类
    代码示例：
    from collections import OrderedDict
    from operator import itemgetter
    lt = [("A",90),("B",80),("C",70)]
    od = OrderedDict(lt)
    print(od)   #打印OrderedDict([('A', 90), ('B', 80), ('C', 70)])
    print(od["A"])  #打印90

    dict = {"A":90,"C":70,"B":80}
    #按键排序
    keyod = OrderedDict(sorted(dict.items(),key=itemgetter(0)))
    print(keyod)    #打印OrderedDict([('A', 90), ('B', 80), ('C', 70)])
    #按值排序
    valueod = OrderedDict(sorted(dict.items(),key=itemgetter(1)))
    print(valueod)    #打印OrderedDict([('C', 70), ('B', 80), ('A', 90)])
四、defaultdict类
    defaultdict类接受一个函数，它创建的实例在指定键不存在时，就使用指定的函数来产生，并直接设置成键的
    对应值，比如list生成空列表[]，int生成0。
    代码示例：
    from collections import defaultdict
    mydict = defaultdict(list)
    print(mydict["x"])  #打印[]
    mydict["x"].append(5)
    mydict["x"].append(6)
    print(mydict["x"])  #打印[5, 6]

    mydict1 = defaultdict(int)
    print(mydict1["x"]) #打印0
    mydict1["x"] += 1
    print(mydict1["x"]) #打印1
五、Counter类，返回字典的子类，具有字典的所有方法。实例的elements()方法会返回所有元素，包括重复的
    代码示例：
    from collections import Counter
    c = Counter("cxj is a good tester!")
    print(c)    #打印Counter({' ': 4, 's': 2, 'o': 2, 't': 2, 'e': 2, 'c': 1, 'x': 1, 'j': 1, 'i': 1, 'a': 1, 'g': 1, 'd': 1, 'r': 1, '!': 1})
    print(c["o"])   #打印2
    print(list(c.elements()))   #打印['c', 'x', 'j', ' ', ' ', ' ', ' ', 'i', 's', 's', 'a', 'g', 'o', 'o', 'd', 't', 't', 'e', 'e', 'r', '!']

    dict = {"A":3,"C":4,"B":1}
    c = Counter(dict)
    print(list(c.elements()))   #打印['A', 'A', 'A', 'C', 'C', 'C', 'C', 'B']

    c["B"] = 5
    print(c)    #打印Counter({'B': 5, 'C': 4, 'A': 3}
六、如果想基于字符串、列表、字典自定义一些方法，可以继承collections模块的UserString、UserList、
    UserDict，他们分别是Sequences、MutableSequences、MutableMapping的子类
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