掌握Python中的“容器”，你只需要这一篇！

大家都知道，在现实生活中，“容器”指盛物品的器具；而在Python语言中，“容器”是一类存放一系列元素的数据结构，其中的元素能迭代的获取，并且可以通过in、not in、contains()等方法来判断某个元素是否存在于“容器”当中。接下来让我们看看Python中具体的实现。

1标准内建容器：list, dict, set, tuple

1.list

其中大家最熟悉的应该就是list，也就是列表。列表当中可以存放不同种类的数据，例如lst=[1, ‘list’,[1,2,3]],其中的每个元素都分配一个数字 - 它的索引，从0开始。我们可以往里面添加，删除数据，在某一个位置上赋值等各种操作，底层是以动态（元素个数可变）顺序表来实现的，当中存放的是数据的引用。

2.dict

dict-字典是一种以键值对方式存放一系列数据的类：d={key1:value1,key2:value2}，其中的键确保是唯一的，且必须是不可变的，值可以取任何数据类型。有的小伙伴可能要问了，为什么要确保键是唯一的？这里就不得不说它的背后实现：散列表（或者哈希表）。散列表最重要的是散列函数，散列函数通过键来计算元素实际的下标。这样在查找元素时，我们通过键只需O(1)的时间就能得到所需的数据。如果键是可变的，那么键和值的关系有可能变成多对一，这样查找元素的时间可能会达到O(n)，这样就违背了散列表的初衷了。

3.set

set-集合一个无序的不重复元素序列：s= set([1,2,3]) 或者 s = {1,2,3}，其实它的实现原理跟字典一样，相当于值为空的字典，这里就不展开讲了。注意，如果想得到一个空集合应该是s = set(), 不能使用s = {}这种方式，因为这样得到的其实是一个字典。

4.tuple

tuple-元组本质上就是顺序表，不可修改不可扩容，只读。与列表类似，不同之处在于元组的元素不能修改。因此元组有两种使用方式：

1.基于其不可变的特性，我们可以把它用于没有字段名的记录，例如经纬度、地理 位置信息以及其他不变的或者需要保护的实际的记录：coordinates = (33.9425, -118.408056)。这里有一个需要注意的点，定义只有一个元素的元组时，一定要记得在后面加上逗号，否则括号在Python解释器中是不起作用的：t = (1,)。

2.单纯地作为不可变的列表，除了跟增减元素相关的方法之外，元组支持列表的其他所有方法。还有一个例外，元组没有 reversed 方 法，但是这个方法只是个优化而已，reversed(my_tuple)这个用法在 没有 reversed 的情况下也是合法的。

2额外的容器

Python标准库中有collections这一模块，实现了特定目标的容器，以提供Python标准内建容器dict,list,set 和 tuple的替代选择。

1.namedtuple

namedtuple是一个工厂函数，我们调用这个函数时，实际上会创建一个类：

用 namedtuple 构建的类的实例所消耗的内存跟元组是一样的，因为字段名都被存在对应的类里面。这个实例跟普通的对象实例比起来也要小一些，因为Python不会用 dict 来存放这些实例的属性。也就是说用元组存放类实例的属性值，当我们去打印属性值时，会直接从元组的对应位置取值，有兴趣的可以看看相关源码。

注意，namedtuple本质上是对元组的继承，所以用索引获取值等方法都是可以使用的。除此之外，_fields 属性是一个包含这个类所有字段名称的元组，_asdict() 把具名元组以 collections.OrderedDict 的形式返回。


2.OrderedDict

提到OrderedDict，顾名思义，它在添加键的时候会保持顺序，是用双链表的思想去实现的。此外，它占用的空间大约是普通字典的两倍，因为它使用了额外的一个字典去记录元素前后的节点，以此来记录顺序。所以我们在使用时要格外注意它对内存的占用。


3.defaultdict

另一个比较重要的是defaultdict，在实例化一个 defaultdict 的时候，需要给构造方法提供一个可调用对象，这个可调用对象会在 getitem 碰到找不到的键的时候被调用，让 getitem 返回某种默认值，举一个例子：


4.Counter

还有一个比较有意思的是Counter。这个类型会给键准备一个整数计数器。每次更新一个键的时候都会增加这个计数器。所以这个类型可以用来给可散列表对象计数，或者是当成多重集来用——多重集合就是集合里的元素可以出现不止一次。Counter实现了 + 和 - 运算符用来合并记录，还有像most_common([n]) 这类很有用的方法。most_common([n]) 会按照次序返回映射里最常见的 n 个键和它们的计数。


此外，collectiions库中还有一些不常用的类，大家可以查看官方文档详细了解相关的使用方法：https://docs.python.org/zh-cn/3/library/collections.html。

以上就是Python中常用的容器类型，当中有些类型能够提高效率，节省空间；另外说句题外话，数据结构对python的学习也是有帮助的哦。最后希望大家都能成为Python大神! 更多干货内容，欢迎关注公众号：知了python