Python中的哈希表相关操作

哈希表相关操作

1. 设置值的默认类型

使用内置模块collections中的defaultdict(func)，能够将哈希表的值value的默认类型设置为func。譬如要设置哈希表中value的默认类型为list，其语法如下：

from collections import defaultdict
dic = defaultdict(list)

# dic[0]此时即为一个空列表，可以使用所有的列表操作
dic[0].append(1)
dic[0].extend([2, 3])

• 如果设置了value的默认类型为list，那么访问key对应的value默认得到一个空列表[]
• 如果设置了value的默认类型为int，那么访问key对应的value默认得到数字0
• 如果设置了value的默认类型为str，那么访问key对应的value默认得到空字符串""
  除了设置默认类型，defaultdict()还可以结合lambda匿名函数，设置更加丰富的默认值。譬如想设置value的默认值为1，其语法如下：

from collections import defaultdict
dic = defaultdict(lambda: 1)
print(dic[0])    # 会输出1

dic = defaultdict(lambda: "aabbcc")
print(dic[0])    # 会输出"aabbcc"

2. 计数器

在内置模块collections中引入Counter()，可以直接统计字符串、列表等可迭代对象的元素频率。

from collections import Counter

lst = [1, 1, 2, 3, 3]
cnt = Counter(lst)

注意，Counter()的value默认是0，如果某一个键key并不位于cnt中，也可以访问或添加。如以下语句是合法的：

from collections import Counter

lst = [1, 1, 2, 3, 3]
cnt = Counter()

# 更新lst中各个数字num的频率
for num in lst:
    cnt[num] += 1

# 访问数字1对应的频率
print(cnt[1])

如果使用dict()，那么上述代码逻辑应该修改为

lst = [1, 1, 2, 3, 3]
cnt = dict()

# 更新lst中各个数字num的频率
for num in lst:
    # 需要判断num是否已经作为key存入cnt中
    # 如果不存在，需要新建key-value对
    # 设置cnt[num]为1，表示num出现了1次
    if num not in cnt:
        cnt[num] = 1
    # 如果存在，才可以直接更新cnt[num]
    else:
        cnt[num] += 1
        
# 访问数字1对应的频率
print(cnt[1])

显然，如果直接使用dict()，并不是不能够完成计数的功能，只是在代码逻辑上需要多加一个判断，较为冗长。如果没有加上述判断，直接执行以下代码，

lst = [1, 1, 2, 3, 3]
cnt = dict()

# 更新lst中各个数字num的频率
for num in lst:
    cnt[num] += 1

# 访问数字1对应的频率
print(cnt[1])

则会出现键错误的报错

KeyError: 1

表示1这个key不位于dict()中。

换句话说，直接使用Counter()就可以不用像dict()那样繁琐地判断key是否位于dict()中。所以在需要进行元素频率记录的时候，直接使用Counter()会比使用dict()更加方便。
对于defaultdict()来说，也是同理的。在已知所储存的value的类型时，用defaultdict()可以避免频繁的判断。

3. 获得键、值或者键值对

哈希表的keys()，values()以及items()方法分别可以获得键、值或者键值对的一个可迭代对象。

dic = {0: 1, 2: 3, 4: 5}

# 遍历key方法1
# 分行输出：0 2 4
for k in dic:
    print(k)
    
# 遍历key方法2
# 分行输出：0 2 4
for k in dic.keys():
    print(k)

# 获得哈希表中所有键key组成的一个列表
# keys = [0, 2, 4]
keys = list(dic.keys())

# 遍历values
# 分行输出：1 3 5
for v in dic.values():
    print(v)
    
# 获得哈希表中所有值value组成的一个列表
# values = [1, 3, 5]
values = list(dic.values())

# 遍历key和values
# 分行输出：0 1    2 3    4 5
for k, v in dic.items():
    print(k, v)  
    
# 获得哈希表中所有键值对(key, value)组成的一个二元列表
# pairs = [(0, 1), (2, 3), (4, 5)]
pairs = list(dic.items())