dict和collections.defaultdict有什么区别？

Question

我在查看彼得·诺维格的代码，他讲的是如何写简单的拼写检查器。在一开始，他用这段代码把单词放进一个字典里。

def train(features):
    model = collections.defaultdict(lambda: 1)
    for f in features:
        model[f] += 1
    return model

那么，Python里的字典和他这里用的字典有什么区别呢？另外，lambda是用来干嘛的？我查了一下API文档，这里说defaultdict其实是从字典（dict）派生出来的，但我们该怎么决定用哪个呢？

Answer 1

让我们深入了解Python字典和Python defaultdict()类

Python字典

字典是Python中一种数据结构，它可以以键值对的形式存储数据。

举个例子：

d = {'a': 2, 'b': 5, 'c': 6}

字典的问题

字典使用得很好，但如果遇到缺失的键就麻烦了。假设你在找一个键值对，但字典里没有这个值，这时你可能会遇到一个KeyError的问题。就像这样：

d = {'a': 2, 'b': 5, 'c': 6}
d['z']  # z is not present in dict so it will throw a error

你会看到这样的错误信息：

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 2, in <module>
    d['z'] 
KeyError: 'z'

解决上述问题的方法

为了克服这个问题，我们可以使用不同的方法：

使用内置函数

• setdefault(key\[, default\])
• get(key[, default])
• defaultdict()

setdefault

如果字典中有这个key，就返回它的值。如果没有，就插入一个带有default值的键，并返回default。默认情况下，default是None：

>>> d = {'a' :2, 'b': 5, 'c': 6}
>>> d.setdefault('z', 0)
0  # returns 0 
>>> print(d)  # add z to the dictionary
{'a': 2, 'b': 5, 'c': 6, 'z': 0}

get

如果字典中有这个key，就返回它的值；如果没有，就返回default。如果没有提供默认值，默认值是None，所以这个方法不会引发KeyError：

>>> d = {'a': 2, 'b': 5, 'c': 6}
>>> d.get('z', 0)
0  # returns 0 
>>> print(d)  # Doesn't add z to the dictionary unlike setdefault
{'a': 2, 'b': 5, 'c': 6}

以上两种方法都是解决我们问题的办法，它们不会引发KeyError。除了这两种方法，Python还有一个collections模块可以处理这个问题。接下来我们深入了解一下defaultdict：

defaultdict

defaultdict可以在Python的collections模块中找到。你可以这样使用它：

from collections import defaultdict

d = defaultdict(int)

defaultdict构造函数接受一个default_factory作为参数，这个参数是一个可调用的对象。比如说：

• int：默认值是整数0

• str：默认值是空字符串""

• list：默认值是空列表[]

代码：

from collections import defaultdict

d = defaultdict(list)
d['a']  # access a missing key and returns an empty list
d['b'] = 1 # add a key-value pair to dict
print(d)

输出将是defaultdict(<class 'list'>, {'b': 1, 'a': []})

defaultdict的工作方式与get()和setdefault()方法相同，那么什么时候使用它们呢？

什么时候使用get()

如果你特别需要返回某个键值对而不想遇到KeyError，并且不希望在字典中更新内容，那么dict.get是合适的选择。它会返回你指定的默认值，但不会修改字典。

什么时候使用setdefault()

如果你需要用默认的键值对来修改原始字典，那么setdefault是合适的选择。

什么时候使用defaultdict

虽然setdefault方法可以用defaultdict实现，但与每次在setdefault中提供默认值不同，我们可以在defaultdict中一次性设置默认值。此外，setdefault可以为不同的键提供不同的默认值。根据使用场景，两者各有优缺点。

在效率方面：

defaultdict > setdefault() 或 get()

defaultdict的速度是get()的两倍！

你可以在这里查看结果。

Answer 2

来源：- https://shirishweb.wordpress.com/2017/05/06/python-defaultdict-versus-dict-get/

使用普通字典（dict）

d={}
d['Apple']=50
d['Orange']=20
print(d['Apple'])
print(d['Grapes'])# This gives Key Error

我们可以通过在普通字典中设置默认值来避免出现 KeyError 错误，下面我们来看看怎么做。

d={}
d['Apple']=50
d['Orange']=20
print(d['Apple'])
print(d.get('Apple'))
print(d.get('Grapes',0)) # DEFAULTING

使用默认字典（defaultdict）

from collections import defaultdict
d = defaultdict(int) ## inside parenthesis we say what should be the default value.
d['Apple']=50
d['Orange']=20
print(d['Apple'])
print(d['Grapes']) ##→ This gives Will not give error

使用用户自定义的函数来设置默认值。

from collections import defaultdict
def mydefault():
        return 0

d = defaultdict(mydefault)
d['Apple']=50
d['Orange']=20
print(d['Apple'])
print(d['Grapes'])

总结

1. 在普通字典中设置默认值是根据具体情况来定的，而在默认字典中，我们可以更普遍地提供默认值。

2. 使用默认字典的效率是使用普通字典的两倍。想了解更多关于这个性能测试的信息，可以参考下面的链接： https://shirishweb.wordpress.com/2017/05/06/python-defaultdict-versus-dict-get/

Answer 3

区别在于，defaultdict 会在你还没有设置某个键的时候，自动给这个键一个默认值。如果你不使用 defaultdict，那么你就得先检查这个键是否存在，如果不存在，就得手动给它设置一个值。

这里的 lambda 是在定义一个默认值的“工厂”。每当需要默认值的时候，这个函数就会被调用。你可以想象，默认值的生成函数可以更复杂一些。

Help on class defaultdict in module collections:

class defaultdict(__builtin__.dict)
 |  defaultdict(default_factory) --> dict with default factory
 |  
 |  The default factory is called without arguments to produce
 |  a new value when a key is not present, in __getitem__ only.
 |  A defaultdict compares equal to a dict with the same items.
 |  

(来自 help(type(collections.defaultdict())))

{}.setdefault 的功能类似，但它接受的是一个值，而不是一个工厂函数。它的作用是如果这个值还不存在，就给它设置一个值……这和 defaultdict 有点不同。