python默认字典

**Python 默认字典：简化编程，提升效率**

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Python 是一种简洁而强大的编程语言，拥有许多内置的数据结构和函数，其中默认字典（defaultdict）是一种非常实用的数据结构。默认字典是字典（dict）的一个子类，它在字典的基础上添加了一个默认值函数，使得我们可以更加便捷地处理字典中的键和值。

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**1. 默认字典的基本用法**

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默认字典的定义方式与普通字典相同，只是在创建时需要指定一个默认值函数。该函数将在字典中不存在某个键时被调用，返回一个默认值。例如，我们可以使用 int 函数作为默认值函数，将默认值设为 0，这样在访问不存在的键时，将返回 0。

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`python

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from collections import defaultdict

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d = defaultdict(int)

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print(d["apple"]) # 输出 0

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默认字典的一个重要特性是它会自动为不存在的键创建一个默认值。这在处理计数、分组等任务时非常有用。例如，我们可以使用默认字典来统计一段文本中每个单词出现的次数。

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`python

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text = "Python is a powerful programming language. Python is widely used in various domains."

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word_counts = defaultdict(int)

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for word in text.split():

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word_counts[word] += 1

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print(word_counts)

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输出结果为：

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defaultdict(, {'Python': 2, 'is': 2, 'a': 1, 'powerful': 1, 'programming': 1, 'language.': 1, 'widely': 1, 'used': 1, 'in': 1, 'various': 1, 'domains.': 1})

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**2. 自定义默认值函数**

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除了使用内置函数作为默认值函数外，我们还可以自定义一个函数来实现更复杂的功能。例如，我们可以使用 lambda 函数作为默认值函数，将默认值设为一个空列表，这样在访问不存在的键时，将返回一个空列表。

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`python

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d = defaultdict(lambda: [])

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print(d["fruit"]) # 输出 []

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我们也可以使用自定义函数来处理默认值。例如，我们可以定义一个函数，当访问不存在的键时，返回一个包含键的相关信息的字符串。

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`python

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def default_info():

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return "This key does not exist."

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d = defaultdict(default_info)

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print(d["apple"]) # 输出 "This key does not exist."

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**3. 默认字典的扩展应用**

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默认字典不仅可以用于简化编程，还可以应用于更多的场景。下面是一些默认字典的扩展应用。

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**3.1. 处理嵌套字典**

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默认字典非常适合处理嵌套字典。当我们需要访问嵌套字典中的某个键时，如果该键不存在，将返回一个新的默认字典，使得我们可以继续访问下一层的键。

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`python

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nested_dict = defaultdict(lambda: defaultdict(int))

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nested_dict["fruit"]["apple"] = 3

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nested_dict["fruit"]["banana"] = 2

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nested_dict["vegetable"]["carrot"] = 5

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print(nested_dict["fruit"]["apple"]) # 输出 3

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print(nested_dict["fruit"]["orange"]) # 输出 0

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print(nested_dict["vegetable"]["carrot"]) # 输出 5

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**3.2. 分组数据**

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默认字典可以方便地用于分组数据。假设我们有一组学生的考试成绩，我们可以使用默认字典来按照成绩进行分组。

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`python

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scores = [("Alice", 80), ("Bob", 90), ("Alice", 95), ("Bob", 85)]

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grouped_scores = defaultdict(list)

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for name, score in scores:

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grouped_scores[name].append(score)

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print(grouped_scores)

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输出结果为：

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defaultdict(, {'Alice': [80, 95], 'Bob': [90, 85]})

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**3.3. 构建多维矩阵**

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默认字典还可以用于构建多维矩阵。例如，我们可以使用默认字典嵌套默认字典来构建一个二维矩阵，并进行快速的访问和更新操作。

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`python

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matrix = defaultdict(lambda: defaultdict(int))

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matrix[0][0] = 1

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matrix[1][1] = 2

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matrix[2][2] = 3

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print(matrix[0][0]) # 输出 1

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print(matrix[1][1]) # 输出 2

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print(matrix[2][2]) # 输出 3

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**4. 小结**

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默认字典是 Python 中一个非常实用的数据结构，它为字典添加了默认值函数，使得我们可以更加便捷地处理字典中的键和值。通过自定义默认值函数，我们可以实现更复杂的功能。默认字典的扩展应用包括处理嵌套字典、分组数据和构建多维矩阵等。使用默认字典可以简化编程，提升效率。

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**相关问答**

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**Q1: 默认字典与普通字典有什么区别？**

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默认字典是字典的一个子类，它在字典的基础上添加了一个默认值函数。当访问不存在的键时，默认字典会自动调用默认值函数，并返回一个默认值。而普通字典在访问不存在的键时会抛出 KeyError 异常。

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**Q2: 默认字典的默认值函数可以是什么类型？**

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默认值函数可以是任何可调用对象，包括内置函数、自定义函数和 lambda 函数等。它可以返回任何类型的默认值。

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**Q3: 默认字典有哪些常见的应用场景？**

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默认字典常用于处理计数、分组和构建多维矩阵等任务。它可以简化代码逻辑，提升编程效率。

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**Q4: 如何处理嵌套字典中的不存在的键？**

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默认字典非常适合处理嵌套字典。当访问嵌套字典中的某个键时，如果该键不存在，将返回一个新的默认字典，使得我们可以继续访问下一层的键。

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