【python】详解defaultdict字典用法（原创）

        defaultdict 一词为拼接词，由“default（默认）”与“dict（字典）”组合而成。

1. 基本用法

         defaultdict 是python官方自带的一种特殊字典类型，允许我们为字典中的键提供一个默认值。与普通的 dict 不同，在使用 defaultdict 时，如果访问的键不存在，它会自动创建该键并将默认值赋给它。这在某些场景下非常方便，尤其是处理集合或列表时，无需手动检查键是否存在。

from collections import defaultdict

  defaultdict 是 Python 中 dict 的一个子类，它的行为与普通字典类似，但有一个区别：如果你访问的键不存在，它不会抛出 KeyError 错误，而是会自动为这个键生成一个默认值。

2. 举例说明

        下文举例都以列表作为默认值。

2.1 使用普通字典的情况

        当我们使用普通字典时必须先检查字典中是否已有该键，否则会引发错误：

normal_dict = {}

# 尝试向不存在的键 'a' 中添加元素
if 'a' not in normal_dict:
    normal_dict['a'] = []
normal_dict['a'].append(1)

print(normal_dict)  # 输出: {'a': [1]}

        在普通字典中，我们需要手动检查 'a' 键是否存在，如果不存在，需要初始化一个空列表。这个过程是繁琐的。

2.2 使用 defaultdict(list) 的情况

        使用 defaultdict(list) 可以避免这种手动初始化的操作：

from collections import defaultdict

# 创建一个默认值为列表的 defaultdict
default_dict = defaultdict(list)

# 向键 'a' 中添加元素
default_dict['a'].append(1)

print(default_dict)  # 输出: {'a': [1]}

        在这里，当我们第一次访问 default_dict['a'] 时，字典会自动创建一个空列表 []，然后我们就可以直接向其中添加元素，而无需手动初始化。

3. 如何运作

  defaultdict(list) 的工作原理是：当我们使用 defaultdict(list) 创建字典时，它会将 list 函数（即生成空列表的函数）作为“工厂函数”传递给字典。当字典发现某个键不存在时，它会调用这个“工厂函数”生成默认值。

        在这个例子中，list() 被调用以生成空列表 []，并将其作为缺失键的默认值。

4. 优点

5. 使用场景

        在许多情况下，使用 defaultdict(list) 可以大大简化代码。例如：

6. 一个实际示例（Leetcode 49. 字母异位词分组）

        题目描述：

给你一个字符串数组，请你将 字母异位词 组合在一起。可以按任意顺序返回结果列表。

字母异位词 是由重新排列源单词的所有字母得到的一个新单词。

示例 1:

输入: strs = ["eat", "tea", "tan", "ate", "nat", "bat"]
输出: [["bat"],["nat","tan"],["ate","eat","tea"]]
示例 2:

输入: strs = [""]
输出: [[""]]
示例 3:

输入: strs = ["a"]
输出: [["a"]]

        解答：

class Solution:
    def groupAnagrams(self, strs: List[str]) -> List[List[str]]:
         # 使用 defaultdict 处理默认的空列表
        anagrams = defaultdict(list)
        
        # 遍历每个字符串
        for s in strs:
            # 将字符串排序后作为字典的键
            sorted_str = ''.join(sorted(s))
            # 将原字符串加入到排序后键对应的列表中
            anagrams[sorted_str].append(s)
        
        # 返回字典中所有值组成的列表
        return list(anagrams.values())

        详细解释：

1. defaultdict(list)：使用 collections.defaultdict 创建一个默认值为空列表的字典，用于存储排序后的字符串和对应的字母异位词。

2. sorted(s)：将字符串 s 的字母进行排序，比如 "eat" 排序后变成 "aet"，这个排序后的字符串可以作为字母异位词的唯一标识。

3. anagrams[sorted_str].append(s)：如果 sorted_str 已经在字典中，则将原始字符串 s 添加到对应的列表中；否则，创建新的键值对。

4. 最后，返回字典中所有值组成的列表，这就是按照字母异位词分组的结果。

总结

作者：KiAiMi