defaultdict详解【实现、高级应用、示例展示】

defaultdict作用简化手动向dict中添加值判断过程，例如我们想构建一个值为list的dict – Dict[List]，defaultdict取值判断key是否存在，如果不存在则向defaultdict添加key及我们添加可调用对象的返回值添加到字典中
示例如下：

# 传统方法：
dic = {}
if 'a' not in dic:
    dic['a'] = []
dic['a'].append(10)

# 使用defaultdict简化
dic = defautdict(list)
dic['a'].append(10)  # 自动添加'a'键且值为list()，之后返回该list()对象，然后我们就可以直接用list方法操作

1. 简介：

defaultdict是内置dict类的子类，它相对于dict有两个变化：

• 构造函数[ __init__(self) ]中添加了一个变量【default_factory - 该参数默认值None，接受None或者callable对象 [ 可调用对象, 调用后返回值作为不存在key的value值 ] 值，default_factory 为__init__函数的第一个参，之后的可变位置参数和关键字参数和dict相同，default_factory =None时等同于内置dict类

  >>> # dict中参数 可迭代两元素对象，或者键值对，或者两者同时存在，如下：
  >>> dic = defaultdict(int, [(1, 10), ('a', 22)], b='b')
  >>> dic
  defaultdict(<class 'int'>, {1: 10, 'a': 22, 'b': 'b'})
  >>> dic['10']
  0
  >>> # 下面为default_factory =None时情况，此时等同于内置dict
  >>> dic = defaultdict(None)
  >>> dic[10]
  Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#6>", line 1, in <module>
    dic1[10]
  KeyError: 10
  

• 重写了dict的__missing__(key)方法，当通过中括号方式【底层调用__getitem__方法获取值】获取defaultdict实例中不存在的键的值时__getitem__方法会进一步调用__missing__方法，然后__missing__会调用default_factory，如果None时raise KeyError，如果可调用对象时调用该对象，返回值作为键的值添加到defaultdict中，且返回value值

  • 1）该方法只会被__getitem__()方法调用

  使用中括号取值时调用的方法, 代码如下：

  >>> dic = dict()
  >>> dic['a']  # 此时真正调用的是__getitem__(self, key)方法
  >>>
  >>> # 下面为get方法介绍：
  >>> dic = defaultdict(int, [(1, 10), ('a', 22)], b='b')
  >>> dic['10']
  0
  >>> dic.get('10')  # 返回None
  >>> dic.get('10', '使用和dict中get相同')  # 返回 `使用和dict中get相同` 字符串
  '使用和dict中get相同'
  >>> 
  

  • 2）基于1）介绍可知当通过get等方法获取defaultdict中不存在键的值时，不会调用__missing__方法，get采用和内置类dict相同的操作，返回值后get中default参数决定

2. 详解：

defaultdict第一个参数可接受的值：

• 一、None - 等同于内置dict
• 二、任何可调用的对象
  • ① 常用内置数据类型对象：int, str, float, bool， 他们对应的默认值 int() == 0, str() ==’’, float()==0.0, bool() is False
    
  • ② 常用内置数据结构对象：list, set, dict 等等，分别设置默认值 list(), set(), dict()
  • ③ 自定义对象【函数、类实例、类都可以，只需要保证可调用且不接收参数即可】

  class T: 
      pass
  dic = defaultdict(T)
  dic[10]   # 设置默认值 T() 对象
  # dic对象：  defaultdict(<class '__main__.T'>, {10: <__main__.T object at 0x000001E22ED5EE88>})
  
  class Demo:
      def __call__(self):
          return 10
  dic = defaultdict(T())
  dic[10]
  # 设置不存在键的值为__call__函数返回值
  

• 基于上一条设置任意常量值方法，添加一个函数等返回固定值即可

  备注： default_factory参数接受任何可调用对象，被调用后返回任何我们想要设置的值

     >>> dic = defaultdict(lambda: 11111)
     >>> dic['a']
     11111
     >>> dic
     defaultdict(<function <lambda> at 0x000001E22EDAECA8>, {'a': 11111})
     >>> defaultdict(lambda: [])  # 等同于 defaultdict(list)
     >>> 
     >>> # 其他示例：
     >>> dic = defaultdict(lambda: ([], [], []))
     >>> dic[10][2].append(11111)
     >>> dic[10][0].append(0)
     >>> dic
     defaultdict(<function <lambda> at 0x000001E22ED9E0D8>, {10: ([0], [], [11111])})
     >>> dic[10]
     ([0], [], [11111])
     >>> 
  

注：望大家批评指正，共同进步，祝好！！！ 【署名：荒】