Pyhton——defaultdict的用法

整体说明

defaultdict 是 Python 标准库 collections 模块中的一个工具，继承自普通字典 dict
defaultdict 的核心特点是：访问不存在的键时，会自动创建该键并赋予默认值
- 无需手动判断 key in dict 或使用 dict.get(key, 默认值)
defaultdict 的核心是 “自动处理不存在的键” ，适合以下场景：
- 统计计数（defaultdict(int)）
- 分组聚合（defaultdict(list)/set）
- 避免频繁判断 key in dict 或 dict.get()

defaultdict 基本用法

初始化：指定“默认值工厂函数”：defaultdict 的构造函数接收一个 可调用对象（工厂函数） ，当访问不存在的键时，会调用该函数生成默认值
常见的工厂函数可以是：
- 内置类型：int（默认 0）、list（默认空列表）、set（默认空集合）、str（默认空字符串）
- 自定义函数：返回固定值或动态生成的值

可以用于解决普通字典的痛点：访问不存在的键会抛出 KeyError

# 普通字典：访问不存在的键报错
d = {}
print(d["foo"])  # KeyError: 'foo'

# defaultdict：自动创建键并赋予默认值
from collections import defaultdict
dd = defaultdict(int)  # 默认值为 0
print(dd["foo"])  # 输出 0，且 dd 现在是 {'foo': 0}

defaultdict 使用示例

统计元素出现次数（用 int 作工厂）

from collections import defaultdict

words = ["apple", "banana", "apple", "orange", "banana", "apple"]
count = defaultdict(int)  # 键不存在时默认值为 0

for word in words:
    count[word] += 1  # 无需判断键是否存在，直接累加

print(dict(count))  # 转为普通字典：{'apple': 3, 'banana': 2, 'orange': 1}

分组（用 list 作工厂）：将元素按某个规则分组，值为列表（自动创建空列表，避免手动 append 时报错）：

from collections import defaultdict

students = [("Alice", "Math"), ("Bob", "English"), ("Alice", "Physics"), ("Bob", "Math")]
group = defaultdict(list)  # 键不存在时默认值为 []

for name, subject in students:
    group[name].append(subject)  # 直接向列表添加元素

print(dict(group))
# 输出：{'Alice': ['Math', 'Physics'], 'Bob': ['English', 'Math']}

去重分组（用 set 作工厂）：值为集合 set，自动去重：

from collections import defaultdict

data = [("a", 1), ("b", 2), ("a", 1), ("b", 3)]
group = defaultdict(set)  # 键不存在时默认值为 set()

for key, val in data:
    group[key].add(val)  # 集合自动去重

print(dict(group))  # 输出：{'a': {1}, 'b': {2, 3}}

自定义默认值（用自定义函数作工厂）：如果需要非内置的默认值（如 None、固定字符串、动态值），可传入自定义函数：

from collections import defaultdict

# 自定义工厂函数：返回固定值 "unknown"
def default_val():
    return "unknown"

dd = defaultdict(default_val)
print(dd["foo"])  # 输出 "unknown"，dd 变为 {'foo': 'unknown'}

# 简化：用 lambda 表达式（适合简单默认值）
dd2 = defaultdict(lambda: None)  # 默认值为 None
print(dd2["bar"])  # 输出 None

dd3 = defaultdict(lambda: [1, 2, 3])  # 默认值为 [1,2,3]
print(dd3["baz"])  # 输出 [1,2,3]

特别注意 `dict.fromkeys()`

dict.fromkeys() 也能设置默认值，但会为所有键共享同一个可变对象（如列表），容易踩坑：

# 普通 dict.fromkeys() 的坑：所有键共享同一个列表
d = dict.fromkeys(["a", "b"], [])
d["a"].append(1)
print(d)  # {'a': [1], 'b': [1]}（意外修改了 b 的值）

# defaultdict 无此问题：每个键的列表是独立的
dd = defaultdict(list)
dd["a"].append(1)
print(dd)  # {'a': [1]}（b 未被创建）

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defaultdict 基本用法

defaultdict 使用示例

特别注意 dict.fromkeys()

特别注意 `dict.fromkeys()`