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2.5 collections 模塊

collections 模塊為數據處理提供了許多有用的對象。本部分簡要介紹其中的一些特性。

示例：事物計數

假設要把每只股票的總份額表格化。

portfolio = [
    ('GOOG', 100, 490.1),
    ('IBM', 50, 91.1),
    ('CAT', 150, 83.44),
    ('IBM', 100, 45.23),
    ('GOOG', 75, 572.45),
    ('AA', 50, 23.15)
]

此表中有兩個 IBM 條目，兩個 GOOG 條目，它們應該以某種方式合并到一起。

計數

解決方案：使用 Counter 模塊。

from collections import Counter
total_shares = Counter()
for name, shares, price in portfolio:
    total_shares[name] += shares

total_shares['IBM']     # 150

示例：一對多映射

問題：把一個鍵映射到多個值。

portfolio = [
    ('GOOG', 100, 490.1),
    ('IBM', 50, 91.1),
    ('CAT', 150, 83.44),
    ('IBM', 100, 45.23),
    ('GOOG', 75, 572.45),
    ('AA', 50, 23.15)
]

像之前的示例那樣，鍵 IBM 應具有兩個不同的元組。

解決方案：使用 defaultdict 模塊。

from collections import defaultdict
holdings = defaultdict(list)
for name, shares, price in portfolio:
    holdings[name].append((shares, price))
holdings['IBM'] # [ (50, 91.1), (100, 45.23) ]

defaultdict模塊確保每次訪問鍵的時候獲取到一個默認值。

示例：保留歷史記錄

問題：我們需要最近 N 件事的歷史。

解決方案：使用 deque 模塊。

from collections import deque

history = deque(maxlen=N)
with open(filename) as f:
    for line in f:
        history.append(line)
        ...

練習

collections 可能是最有用的庫模塊之一，用于解決特殊用途的數據處理問題，例如表格化或者索引化。

在本練習中，我們來看幾個簡單的例子。首先運行report.py ，以便在交互模式下能夠加載股票投資組合。

bash % python3 -i report.py

練習 2.18：使用 Counter 模塊表格化

假設需要將每支股票的份額總數表格化，那么使用 Counter 對象會很容易。試試看：

>>> portfolio = read_portfolio('Data/portfolio.csv')
>>> from collections import Counter
>>> holdings = Counter()
>>> for s in portfolio:
        holdings[s['name']] += s['shares']

>>> holdings
Counter({'MSFT': 250, 'IBM': 150, 'CAT': 150, 'AA': 100, 'GE': 95})
>>>

仔細觀察portfolio 中的 MSFT 和 IBM 的多個條目是如何合并的。

可以像字典一樣使用 Counter 模塊檢索單個值。

>>> holdings['IBM']
150
>>> holdings['MSFT']
250
>>>

如果想要對值排名，這樣做：

>>> # Get three most held stocks
>>> holdings.most_common(3)
[('MSFT', 250), ('IBM', 150), ('CAT', 150)]
>>>

讓我們獲取另一個股票投資組合并生成一個新的 Counter 對象：

>>> portfolio2 = read_portfolio('Data/portfolio2.csv')
>>> holdings2 = Counter()
>>> for s in portfolio2:
          holdings2[s['name']] += s['shares']

>>> holdings2
Counter({'HPQ': 250, 'GE': 125, 'AA': 50, 'MSFT': 25})
>>>

最后，通過一個簡單的操作把所有的 holdings 變量合并。

>>> holdings
Counter({'MSFT': 250, 'IBM': 150, 'CAT': 150, 'AA': 100, 'GE': 95})
>>> holdings2
Counter({'HPQ': 250, 'GE': 125, 'AA': 50, 'MSFT': 25})
>>> combined = holdings + holdings2
>>> combined
Counter({'MSFT': 275, 'HPQ': 250, 'GE': 220, 'AA': 150, 'IBM': 150, 'CAT': 150})
>>>

這只是對 Counter 功能的一個小嘗試，如果發現需要對值進行表格化，那么就應該考慮使用它。

說明：collections 模塊

collections 模塊是 Python 所有庫中最有用的庫模塊之一。實際上，我們可以為此做一個拓展教程，但是，現在這樣做會分散注意力。從現在開始，把collections列為您的睡前讀物，以備后用。

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注：完整翻譯見 https://github.com/codists/practical-python-zh