python_模块 collections,random

collections模块

在内置数据类型（dict、list、set、tuple）的基础上，collections模块还提供了几个额外的数据类型：Counter、deque、defaultdict、namedtuple和OrderedDict等。

1.namedtuple: 生成可以使用名字来访问元素内容的tuple

2.deque: 双端队列，可以快速的从另外一侧追加和推出对象

3.Counter: 计数器，主要用来计数

4.OrderedDict: 有序字典

5.defaultdict: 带有默认值的字典

namedtuple

我们知道tuple可以表示不变集合，例如，一个点的二维坐标就可以表示成：

>>> p = (1, 2)　

但是，看到(1, 2)，很难看出这个tuple是用来表示一个坐标的。

这时，namedtuple就派上了用场：

>>> from collections import namedtuple
>>> Point = namedtuple('Point', ['x', 'y'])
>>> p = Point(1, 2)
>>> p.x
>>> p.y

　　类似的，如果要用坐标和半径表示一个圆，也可以用namedtuple定义：

#namedtuple('名称', [属性list]):
Circle = namedtuple('Circle', ['x', 'y', 'r'])

deque

使用list存储数据时，按索引访问元素很快，但是插入和删除元素就很慢了，因为list是线性存储，数据量大的时候，插入和删除效率很低。

deque是为了高效实现插入和删除操作的双向列表，适合用于队列和栈：

 >>> from collections import deque
 >>> q = deque(['a', 'b', 'c'])
 >>> q.append('x')
 >>> q.appendleft('y')
 >>> q
 deque(['y', 'a', 'b', 'c', 'x'])

deque除了实现list的append()和pop()外，还支持appendleft()和popleft()，这样就可以非常高效地往头部添加或删除元素。

OrderedDict

使用dict时，Key是无序的。在对dict做迭代时，我们无法确定Key的顺序。

如果要保持Key的顺序，可以用OrderedDict：

 >>> from collections import OrderedDict
 >>> d = dict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])
 >>> d # dict的Key是无序的
 {'a': 1, 'c': 3, 'b': 2}
 >>> od = OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])
 >>> od # OrderedDict的Key是有序的
 OrderedDict([('a', 1), ('b', 2), ('c', 3)])

注意，OrderedDict的Key会按照插入的顺序排列，不是Key本身排序：

 >>> od = OrderedDict()
 >>> od['z'] = 1
 >>> od['y'] = 2
 >>> od['x'] = 3
 >>> od.keys() # 按照插入的Key的顺序返回
 ['z', 'y', 'x']

defaultdict

有如下值集合 [11,22,33,44,55,66,77,88,99,90...]，将所有大于 66 的值保存至字典的第一个key中，将小于 66 的值保存至第二个key的值中。

即： {'k1': 大于66 , 'k2': 小于66}

 li = [11,22,33,44,55,77,88,99,90]
 result = {}
 for row in li:
     if row > 66:
         if 'key1' not in result:
             result['key1'] = []
         result['key1'].append(row)
     else:
         if 'key2' not in result:
             result['key2'] = []
         result['key2'].append(row)
 print(result)

 原生字典的解决方法

 from collections import defaultdict

 values = [11, 22, 33,44,55,66,77,88,99,90]

 my_dict = defaultdict(list)

 for value in  values:
     if value>66:
         my_dict['k1'].append(value)
     else:
         my_dict['k2'].append(value)

 defaultdict字典解决方法

defaultdict字典解决方法

使用dict时，如果引用的Key不存在，就会抛出KeyError。如果希望key不存在时，返回一个默认值，就可以用defaultdict：

 >>> from collections import defaultdict
 >>> dd = defaultdict(lambda: 'N/A')
 >>> dd['key1'] = 'abc'
 >>> dd['key1'] # key1存在
 'abc'
 >>> dd['key2'] # key2不存在，返回默认值
 'N/A'

 例2

例2

Counter

Counter类的目的是用来跟踪值出现的次数。它是一个无序的容器类型，以字典的键值对形式存储，其中元素作为key，其计数作为value。计数值可以是任意的Interger（包括0和负数）。Counter类和其他语言的bags或multisets很相似。

c = Counter('abcdeabcdabcaba')
print c
输出：Counter({'a': 5, 'b': 4, 'c': 3, 'd': 2, 'e': 1})

　　

random模块

 >>> import random
 #随机小数
 >>> random.random()      # 大于0且小于1之间的小数
 0.7664338663654585
 >>> random.uniform(1,3) #大于1小于3的小数
 1.6270147180533838
 #恒富：发红包

 #随机整数
 >>> random.randint(1,5)  # 大于等于1且小于等于5之间的整数
 >>> random.randrange(1,10,2) # 大于等于1且小于10之间的奇数

 #随机选择一个返回
 >>> random.choice([1,'',[4,5]])  # #1或者23或者[4,5]
 #随机选择多个返回，返回的个数为函数的第二个参数
 >>> random.sample([1,'',[4,5]],2) # #列表元素任意2个组合
 [[4, 5], '']

 #打乱列表顺序
 >>> item=[1,3,5,7,9]
 >>> random.shuffle(item) # 打乱次序
 >>> item
 [5, 1, 3, 7, 9]
 >>> random.shuffle(item)
 >>> item
 [5, 9, 7, 1, 3]

随机模块用法

练习：生成随机验证码

 import random

 def v_code():

     code = ''
     for i in range(5):

         num=random.randint(0,9)
         alf=chr(random.randint(65,90))
         add=random.choice([num,alf])
         code="".join([code,str(add)])

     return code

 print(v_code())

 生成随机验证码
 # 1题:4位,全数字的随机验证码
 import random
 print(random.sample([i for i in range(0,10)],4))
 # 2题:4位,数字与字母(不区分)相结合的随机验证码.
 val = [chr(i) for i in range(65,123) if i<91 or i>96 ]
 for i in range(0,10):
 val.append(i)
 print(random.sample(val,4))

生成随机验证码