Несколько уровней "collection.defaultdict" в Python

Благодаря великим людям на SO, я обнаружил возможности, предлагаемые collections.defaultdict, особенно в читабельности и скорости. Я использовал их с успехом.

Теперь я хотел бы реализовать три уровня словарей, а два верхних - defaultdict, а самый низкий - int. Я не нашел подходящего способа сделать это. Вот моя попытка:

from collections import defaultdict
d = defaultdict(defaultdict)
a = [("key1", {"a1":22, "a2":33}),
     ("key2", {"a1":32, "a2":55}),
     ("key3", {"a1":43, "a2":44})]
for i in a:
    d[i[0]] = i[1]

Теперь это работает, но следующее, которое является желаемым поведением, не делает:

d["key4"]["a1"] + 1

Я подозреваю, что должен был объявить где-то, что второй уровень defaultdict имеет тип int, но я не нашел, где и как это сделать.

Причина, по которой я использую defaultdict, заключается в том, чтобы избежать необходимости инициализировать словарь для каждого нового ключа.

Любое более элегантное предложение?

Спасибо pythoneers!

Ответ 1

Использование:

d = defaultdict(lambda: defaultdict(int))

Это создаст новый defaultdict(int) при каждом новом доступе в d.

Ответ 2

Другой способ сделать разборчивый, вложенный defaultdict - использовать частичный объект вместо лямбда:

from functools import partial
...
d = defaultdict(partial(defaultdict, int))

Это будет работать, потому что класс defaultdict доступен на глобальном уровне на уровне модуля:

"Вы не можете разгадать частичный объект, если функция [или в этом case, class] it wraps доступен по всему миру... под его __name__ (в пределах его __module__)" - Обертывание частичных функций

Ответ 3

Посмотрите на nosklo answer здесь для более общего решения.

class AutoVivification(dict):
    """Implementation of perl autovivification feature."""
    def __getitem__(self, item):
        try:
            return dict.__getitem__(self, item)
        except KeyError:
            value = self[item] = type(self)()
            return value

Тестирование:

a = AutoVivification()

a[1][2][3] = 4
a[1][3][3] = 5
a[1][2]['test'] = 6

print a

Вывод:

{1: {2: {'test': 6, 3: 4}, 3: {3: 5}}}

Ответ 4

В соответствии с запросом @rschwieb для D['key'] += 1, мы можем перейти на предыдущий путем переопределения добавления, определяя метод __add__, чтобы сделать это более похожим на collections.Counter()

Первый __missing__ будет вызываться для создания нового пустого значения, которое будет передано в __add__. Мы тестируем значение, считая пустые значения False.

Подробнее о переопределении см. эмуляция числовых типов.

from numbers import Number


class autovivify(dict):
    def __missing__(self, key):
        value = self[key] = type(self)()
        return value

    def __add__(self, x):
        """ override addition for numeric types when self is empty """
        if not self and isinstance(x, Number):
            return x
        raise ValueError

    def __sub__(self, x):
        if not self and isinstance(x, Number):
            return -1 * x
        raise ValueError

Примеры:

>>> import autovivify
>>> a = autovivify.autovivify()
>>> a
{}
>>> a[2]
{}
>>> a
{2: {}}
>>> a[4] += 1
>>> a[5][3][2] -= 1
>>> a
{2: {}, 4: 1, 5: {3: {2: -1}}}

Вместо проверки аргумента есть Number (очень не-python, amirite!), мы могли бы просто указать значение по умолчанию 0 и затем выполнить операцию:

class av2(dict):
    def __missing__(self, key):
        value = self[key] = type(self)()
        return value

    def __add__(self, x):
        """ override addition when self is empty """
        if not self:
            return 0 + x
        raise ValueError

    def __sub__(self, x):
        """ override subtraction when self is empty """
        if not self:
            return 0 - x
        raise ValueError

Ответ 5

Поздно к партии, но для произвольной глубины я просто обнаружил, что делаю что-то вроде этого:

from collections import defaultdict

class DeepDict(defaultdict):
    def __call__(self):
        return DeepDict(self.default_factory)

Трюк здесь в основном заключается в том, чтобы сделать экземпляр DeepDict сам по себе действительной фабрикой для построения отсутствующих значений. Теперь мы можем делать такие вещи, как

dd = DeepDict(DeepDict(list))
dd[1][2].extend([3,4])
sum(dd[1][2])  # 7

ddd = DeepDict(DeepDict(DeepDict(list)))
ddd[1][2][3].extend([4,5])
sum(ddd[1][2][3])  # 9

Ответ 6

def _sub_getitem(self, k):
    try:
        # sub.__class__.__bases__[0]
        real_val = self.__class__.mro()[-2].__getitem__(self, k)
        val = '' if real_val is None else real_val
    except Exception:
        val = ''
        real_val = None
    # isinstance(Avoid,dict)也是true,会一直递归死
    if type(val) in (dict, list, str, tuple):
        val = type('Avoid', (type(val),), {'__getitem__': _sub_getitem, 'pop': _sub_pop})(val)
        # 重新赋值当前字典键为返回值,当对其赋值时可回溯
        if all([real_val is not None, isinstance(self, (dict, list)), type(k) is not slice]):
            self[k] = val
    return val


def _sub_pop(self, k=-1):
    try:
        val = self.__class__.mro()[-2].pop(self, k)
        val = '' if val is None else val
    except Exception:
        val = ''
    if type(val) in (dict, list, str, tuple):
        val = type('Avoid', (type(val),), {'__getitem__': _sub_getitem, 'pop': _sub_pop})(val)
    return val


class DefaultDict(dict):
    def __getitem__(self, k):
        return _sub_getitem(self, k)

    def pop(self, k):
        return _sub_pop(self, k)

In[8]: d=DefaultDict()
In[9]: d['a']['b']['c']['d']
Out[9]: ''
In[10]: d['a']="ggggggg"
In[11]: d['a']
Out[11]: 'ggggggg'
In[12]: d['a']['pp']
Out[12]: ''

Нет ошибок снова. Неважно, сколько уровней вложено. не появляется также ошибка

дд = DefaultDict ({ "1": 333333})

Ответ 7

Я также хотел бы предложить реализацию в стиле ООП, которая поддерживает вложение на произвольном уровне, а также правильно отформатированный repr.

class NestedDefaultDict(defaultdict):
    def __init__(self):
        super(NestedDefaultDict, self).__init__(NestedDefaultDict)

    def __repr__(self):
        return repr(dict(self))

Использование:

my_dict = NestedDefaultDict()
my_dict['a']['b'] = 1
my_dict['a']['c']['d'] = 2
my_dict['b']

print(my_dict)  # {'a': {'b': 1, 'c': {'d': 2}}, 'b': {}}