Python里collections.defaultdict 标准库collections中defaultdict用法解析-Python教程-PHP中文网

Python里collections.defaultdict 标准库collections中defaultdict用法解析

下次还敢

发布： 2025-06-05 15:57:03

原创

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defaultdict 用于避免手动检查键是否存在，自动为未初始化的键提供默认值。它在分组数据、统计计数和构建嵌套字典结构时非常有用。1. 在分组场景中，可直接对键进行追加操作，无需判断键是否存在；2. 可替代计数器，通过 defaultdict(int) 自动初始化为0并累加；3. 支持构建多层嵌套字典结构，每层自动创建所需类型。使用时需注意，默认工厂函数必须是可调用对象，并非所有情况都适用，访问不存在的键会自动创建可能影响性能或逻辑安全。

在 Python 中，defaultdict 是 collections 模块里一个非常实用的类，它继承自内置的 dict 类。与普通字典不同的是，当你访问一个不存在的键时，defaultdict 不会抛出 KeyError，而是自动创建一个默认值。这对于一些需要频繁初始化字典值的场景特别有用。

为什么用 defaultdict？

使用普通字典时，如果你尝试访问一个不存在的键并试图对其进行操作（比如追加元素），通常需要先判断这个键是否存在：

d = {}
if 'key' not in d:
    d['key'] = []
d['key'].append('value')

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这种写法虽然可行，但代码显得有些冗余。而 defaultdict 可以简化这一过程：

from collections import defaultdict

d = defaultdict(list)
d['key'].append('value')

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这里我们告诉 defaultdict，当访问不存在的键时，应该初始化一个空列表作为默认值，这样就可以直接进行 .append() 操作。

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defaultdict 的常见用途

1. 快速构建分组结构

这是 defaultdict 最常见的用途之一。例如，你有一组数据，想按照某个字段进行分类汇总：

data = [('a', 1), ('b', 2), ('a', 3), ('b', 4)]
result = defaultdict(list)

for key, value in data:
    result[key].append(value)

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{
    'a': [1, 3],
    'b': [2, 4]
}

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这种方式避免了手动检查键是否存在的麻烦。
如果你用普通字典实现同样的功能，就需要每次都用 setdefault() 或者 if 判断。

2. 统计计数器（替代 Counter）

虽然 Counter 更适合做统计，但在某些情况下也可以用 defaultdict(int) 来实现类似功能：

words = ['apple', 'banana', 'apple', 'orange']
counts = defaultdict(int)

for word in words:
    counts[word] += 1

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结果是：

{
    'apple': 2,
    'banana': 1,
    'orange': 1
}

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defaultdict(int) 的意思是：遇到新键时，初始化为 0。
和 Counter 相比，这种方式更灵活，可以嵌套使用或其他类型结合。

3. 构建多层嵌套字典结构

有时候我们需要构造一个多级字典，比如按年、月、日组织数据。这时候可以用嵌套的 defaultdict：

from collections import defaultdict

tree = defaultdict(lambda: defaultdict(dict))
tree['2025']['April']['15'] = 'event'

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上面这段代码不会报错，因为每一层都自动创建了下一层的结构。

使用 lambda 表达式可以让每层返回不同的默认类型。
如果你想让第二层也是 defaultdict，第三层才是普通字典或列表，都可以灵活组合。

注意事项和小技巧

默认工厂函数必须是可调用对象：比如 list、int、或者你自己定义的函数，不能是像 0 或 'str' 这样的常量。
不是所有场景都适合 defaultdict：
- 如果你不希望字典在访问不存在键时“偷偷”创建新键，那还是用普通字典更安全。
- 在某些性能敏感的场景中，频繁调用默认工厂函数可能带来额外开销。
defaultdict 不等于自动去重：很多人误以为它能自动处理重复键的问题，其实它只是方便初始化而已。