python拓展2 collections模块与string模块

知识内容

1.collections模块介绍

2.collections模块使用

3.string模块介绍及使用

一、collections模块介绍

collections模块中提供了很多python的拓展数据类型，比如：ChainMap、Counter、deque、defaultdict、namedtuple、OrderedDict

我们都知道，Python拥有一些内置的数据类型，比如str, int, list, tuple, dict等， collections模块在这些内置数据类型的基础上，提供了几个额外的数据类型：

• namedtuple(): 生成可以使用名字来访问元素内容的tuple子类
• deque: 双端队列，可以快速的从另外一侧追加和推出对象
• Counter: 计数器，主要用来计数
• OrderedDict: 有序字典
• defaultdict: 带有默认值的字典
• ChainMap:为多个映射创建单一视图的类字典类型
• UserDict：将字典包裹起来使得创建字典的子类更容易
• UserList：将列表对象包裹起来使得创建列表的子类更容易
• UserString：将字符串对象包裹起来使得创建字符串的子类更容易

二、collections模块使用

1.namedtuple

我们知道tuple可以表示不变集合，例如一个点的二维坐标可以表示为:

p = (1, 2)

但是我们怎么知道(1,2)是用来表示坐标而不是表示别的呢？为此去定义一个类有小题大做了，这时namedtuple就派上了用处

from collections import namedtuple

Point = namedtuple('Point', ['x', 'y'])         # namedtuple('名称', [属性list])
p = Point(1, 3)
print(p.x)  # 1
print(p.y)  # 3
# 可以验证创建的Point是tuple的子类
print(isinstance(p, Point))     # 输出True  
print(isinstance(p, tuple))     # 输出True

2.deque

使用list来存储数据时，按索引访问元素很快，但是插入和删除元素就很慢，因为list是线性存储，数据量大的时候插入和删除的效率都很低

deque是为了高效实现插入和删除的双向队列，适合用于队列和栈

from collections import deque

q = deque(['a', 'b', 'c'])
q.append('x')
q.appendleft('y')
print(q)            # 输出: deque(['y', 'a', 'b', 'c', 'x'])

q.pop()             # 输出: deque(['y', 'a', 'b', 'c'])
print(q)
q.popleft()
print(q)            # 输出: deque(['a', 'b', 'c'])

3.defaultdict

使用dict时，如果引用的key不存在，就会抛出keyError，如果希望key不存在时，返回一个默认值，可以使用get方法，也可以使用defaultdict

from collections import defaultdict

d = {'k1': '123', 'k2': '666'}
print(d.get('kkk', 0))              # 输出: 0

dd = defaultdict(lambda: 'N/A')
dd['k1'] = 3
print(dd['k1'])         # 输出: 3
print(dd['kkk'])        # 输出: N/A

4.Counter

Counter是一个简单的计数器，例如统计字符的个数:

from collections import Counter

c = Counter()
for ch in "programming":
    c[ch] = c[ch] + 1

print(c)
# 输出结果: Counter({'r': 2, 'g': 2, 'm': 2, 'p': 1, 'o': 1, 'a': 1, 'i': 1, 'n': 1})

5.ChainMap

ChainMap可接受多个映射然后在逻辑上使它们表现为一个单独的映射结构。这些映射在字面上并不会合并在一起。相反，ChainMap只是简单地维护一个记录底层映射关系的列表，然后重定义常见的字典操作来扫描这个列表

from collections import ChainMap

d1 = {"k1": 1, "k2": 2}
d2 = {"k2": 1, "k3": 2}

d = ChainMap(d1, d2)
print(d)

# 如果有重复的键则会采取第一个键的值:
print(d["k1"])
print(d["k2"])
print(d["k3"])

print(len(d))
print(list(d.keys()))
print(list(d.values()))

三、string模块介绍及使用

1.string模块介绍

python3中string模块提供了一系列的常量供我们使用，当我们需要生成随机验证码时可能会用到string模块

2.string模块使用

string.ascii_letters        -> 所有字母
string.ascii_uppercase  -> 所有大写字母       
string.ascii_lowercase   -> 所有小写字母
string.digits                 -> 所有数字(0-9)
string.punctuation        -> 所有符号
string.hexdigits           -> 十六进制(0-F)
string.octdigits            -> 八进制(0-7)
string.printable           -> 所有可打印字符 
string.whitespace        -> 空白字符    

随机密码生成：

import string
import random

x = string.digits + string.ascii_letters + string.punctuation

# random中的choice() -> 是从序列中任意选择一个元素
pwd = ''.join([random.choice(x) for i in range(8)])
print(pwd)