defaultdict 用法详解: 简化 Python 字典操作
在 Python 中，字典 (dictionary) 是一个非常重要的数据结构，用于存储键值对 (key-value pairs)。字典允许您使用键来访问关联的值，非常方便。但是，当您尝试访问字典中不存在的键时，会引发 KeyError 异常，这可能会导致程序崩溃。为了解决这个问题，Python 提供了 defaultdict 类型，它能够在您访问不存在的键时自动创建该键并设置默认值，从而避免了 KeyError 异常。
什么是 defaultdict？
defaultdict 是 Python 内置 collections 模块中的一个类，它继承自 dict 类。defaultdict 的主要特点是它有一个默认值工厂函数，当您访问一个不存在的键时，它会自动调用这个工厂函数来创建该键的默认值。
如何使用 defaultdict？
使用 defaultdict 需要先导入 collections 模块，然后使用 defaultdict 类来创建对象。在创建对象时，您需要提供一个可调用对象作为默认值工厂函数。例如，以下代码创建了一个默认值为 0 的 defaultdict 对象：
from collections import defaultdict
my_dict = defaultdict(int)
在上面的代码中，int 是一个可调用对象，它代表一个整型函数，因此当您访问 my_dict 中不存在的键时，它会自动创建该键并将其值设置为 0。
defaultdict 的应用场景
defaultdict 在许多场景中都非常有用，例如：
- 计数统计： 您可以使用
defaultdict(int)来统计元素出现的次数。 - 分组操作： 您可以使用
defaultdict(list)来对元素进行分组。 - 构建树形结构： 您可以使用
defaultdict(dict)来构建树形结构。
defaultdict 实例
计数统计:
from collections import defaultdict
words = ["apple", "banana", "apple", "orange", "banana", "apple"]
word_counts = defaultdict(int)
for word in words:
word_counts[word] += 1
print(word_counts)
输出结果：
defaultdict(, {'apple': 3, 'banana': 2, 'orange': 1})
分组操作:
from collections import defaultdict
data = [("apple", 1), ("banana", 2), ("apple", 3), ("orange", 4), ("banana", 5)]
groups = defaultdict(list)
for key, value in data:
groups[key].append(value)
print(groups)
输出结果：
defaultdict(, {'apple': [1, 3], 'banana': [2, 5], 'orange': [4]})
构建树形结构:
from collections import defaultdict
tree = defaultdict(dict)
tree["A"]["B"] = 1
tree["A"]["C"] = 2
tree["B"]["D"] = 3
print(tree)
输出结果：
defaultdict(, {'A': {'B': 1, 'C': 2}, 'B': {'D': 3}})
总结
defaultdict 是 Python 中一个非常实用的工具，它可以有效地简化字典操作，避免 KeyError 异常，并提供了一种更直观的处理数据的方法。在使用字典进行计数统计、分组操作以及构建树形结构等场景下，defaultdict 都能够发挥重要的作用。