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collections 模块给出了python中一些功能更加强大的数据结构、集合类
顾名思义, namedtuple 就是有了名字的 tuple ,声明一个 namedtuple 类的时候可以传入两个参数,第一个是这个 tuple 的名字,第二个是一个 str 的 list ,依次说明其中每一个元素的名称:
运行结果:
再比如,使用一个 namedtuple 来存储一个 马尔可夫决策过程 (Markov Decision Process,MDP)模型:
deque 是一个双向列表,非常适用于队列和栈,因为普通的 list 是一个线性结构,使用索引访问元素时非常快,但是对于插入和删除就比较慢,所以 deque 可以提高插入和删除的效率,可以使用 list(a_deque) 将 deque 转换成 list 。
常用的方法:
一个例子:
运行结果:
defaultdict 是给不存在的 key 分配一个默认值的字典,和普通的 dict 相比,如果遇到 key 不存在的情况,不会抛出 KeyError ,而是返回默认值。其他的行为和 dict 一模一样:
运行结果为:
正如其名字所说, OrderedDict 是一个有序的字典,普通的 dict 中的 key 是没有顺序,即我们遍历一个字典的时候是不知道它所遍历的顺序的,单独 OrderedDict 为 key 进行了排序,顺序就是拆入键的顺序,后插入的排在后边,这样在遍历的时候就有了顺序:
运行结果为:
ChainMap 是一个将多个 dict 按照循序串起来的数据结构,在查找字典中的某一个键所对应的值的时候,先从 ChainMap 中的第一个字典查起,如果该字典有该 key ,就返回对应的值,没有就依次往后查找后边的 dict 。
获得的结果为:
Counter 是一个计数器,它是 dict 的一个子类,可以根据键来区别记录多个不同的计数,相当于一个计数器集合,还可以通过 update 函数一次性更新多个计数器:
得到的结果:
python中的作用域分4种情况:L:local,局部作用域,即函数中定义的变量;
E:enclosing,嵌套的父级函数的局部作用域,即包含此函数的上级函数的局部作用域,但不是全局的;
G:globa,全局变量,就是模块级别定义的变量;
B:built-in,系统固定模块里面的变量,比如int, bytearray等。 搜索变量的优先级顺序依次是:作用域局部>外层作用域>当前模块中的全局>python内置作用域,也就是LEGB。
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x = int(2.9) # int built-in
g_count = 0 # global
def outer():
o_count = 1 # enclosing
def inner():
i_count = 2 # local
print(o_count)
# print(i_count) 找不到
inner()
outer()
# print(o_count) #找不到
当然,local和enclosing是相对的,enclosing变量相对上层来说也是local。
5.2 作用域产生
在Python中,只有模块(module),类(class)以及函数(def、lambda)才会引入新的作用域,其它的代码块(如if、try、for等)是不会引入新的作用域的,如下代码:
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if 2>1:
x = 1
print(x) # 1
这个是没有问题的,if并没有引入一个新的作用域,x仍处在当前作用域中,后面代码可以使用。
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def test():
x = 2
print(x) # NameError: name 'x2' is not defined
def、class、lambda是可以引入新作用域的。
5.3 变量的修改
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x=6
def f2():
print(x)
x=5
f2()
# 错误的原因在于print(x)时,解释器会在局部作用域找,会找到x=5(函数已经加载到内存),但x使用在声明前了,所以报错:
# local variable 'x' referenced before assignment.如何证明找到了x=5呢?简单:注释掉x=5,x=6
# 报错为:name 'x' is not defined
#同理
x=6
def f2():
x+=1 #local variable 'x' referenced before assignment.
f2()
5.4 global关键字
当内部作用域想修改外部作用域的变量时,就要用到global和nonlocal关键字了,当修改的变量是在全局作用域(global作用域)上的,就要使用global先声明一下,代码如下:
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count = 10
def outer():
global count
print(count)
count = 100
print(count)
outer()
#10
#100
5.5 nonlocal关键字
global关键字声明的变量必须在全局作用域上,不能嵌套作用域上,当要修改嵌套作用域(enclosing作用域,外层非全局作用域)中的变量怎么办呢,这时就需要nonlocal关键字了
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def outer():
count = 10
def inner():
nonlocal count
count = 20
print(count)
inner()
print(count)
outer()
#20
#20
5.6 小结
(1)变量查找顺序:LEGB,作用域局部>外层作用域>当前模块中的全局>python内置作用域;
(2)只有模块、类、及函数才能引入新作用域;
(3)对于一个变量,内部作用域先声明就会覆盖外部变量,不声明直接使用,就会使用外部作用域的变量;
(4)内部作用域要修改外部作用域变量的值时,全局变量要使用global关键字,嵌套作用域变量要使用nonlocal关键字。nonlocal是python3新增的关键字,有了这个 关键字,就能完美的实现闭包了。