基本用法

from collections import Counter

# 创建计数器
word_counts = Counter(['apple', 'banana', 'apple', 'orange', 'banana', 'apple'])

# 访问计数
print(word_counts['apple'])  # 输出: 3
print(word_counts['banana']) # 输出: 2

# 更新计数器
word_counts.update(['apple', 'kiwi'])
print(word_counts)  # Counter({'apple': 4, 'banana': 2, 'orange': 1, 'kiwi': 1})

# 获取最常见的元素
print(word_counts.most_common(2))  # [('apple', 4), ('banana', 2)]

实际应用场景

• 统计文本中单词出现频率
• 分析日志文件中IP地址访问次数
• 计算列表中元素的频率分布

基本用法

from collections import defaultdict

# 创建默认值为int的字典（默认值0）
int_dict = defaultdict(int)
int_dict['count'] += 1
print(int_dict['count'])  # 1 (即使键不存在也会初始化为0)

# 创建默认值为list的字典
list_dict = defaultdict(list)
list_dict['fruits'].append('apple')
list_dict['fruits'].append('banana')
print(list_dict['fruits'])  # ['apple', 'banana']

# 使用lambda设置自定义默认值
custom_dict = defaultdict(lambda: 'unknown')
print(custom_dict['name'])  # 'unknown'

实际应用场景

• 按类别分组数据
• 创建多层嵌套字典
• 构建图结构（邻接列表）

基本用法

from collections import deque

# 创建双端队列
d = deque(['b', 'c'])
print(d)  # deque(['b', 'c'])

# 添加元素
d.append('d')     # 添加到右端
d.appendleft('a') # 添加到左端
print(d)  # deque(['a', 'b', 'c', 'd'])

# 移除元素
d.pop()      # 移除并返回右端元素 'd'
d.popleft()  # 移除并返回左端元素 'a'
print(d)  # deque(['b', 'c'])

# 限制队列长度
d = deque(maxlen=3)
d.append(1); d.append(2); d.append(3)
print(d)  # deque([1, 2, 3], maxlen=3)
d.append(4)
print(d)  # deque([2, 3, 4], maxlen=3)  # 自动移除最左边的元素

实际应用场景

• 实现队列和栈数据结构
• 维护最近N个元素的记录
• 滑动窗口算法实现
• 广度优先搜索(BFS)

基本用法

from collections import namedtuple

# 定义命名元组类型
Point = namedtuple('Point', ['x', 'y'])
Color = namedtuple('Color', 'red green blue')

# 创建命名元组实例
p = Point(10, y=20)
c = Color(255, 0, 0)

# 访问字段
print(p.x, p.y)       # 10 20
print(c.red, c.green) # 255 0

# 解包
x, y = p
print(x, y)  # 10 20

# 转换为字典
print(p._asdict())  # {'x': 10, 'y': 20}

实际应用场景

• 表示数据库记录或CSV行
• 替代简单类的轻量级解决方案
• 函数返回多个值并提高可读性

基本用法

from collections import OrderedDict

# 创建有序字典
od = OrderedDict()
od['a'] = 1
od['c'] = 3
od['b'] = 2

# 键值对按插入顺序保留
print(od)  # OrderedDict([('a', 1), ('c', 3), ('b', 2)])

# 移动元素到末尾
od.move_to_end('a')
print(od)  # OrderedDict([('c', 3), ('b', 2), ('a', 1)])

# 弹出最后插入的元素
print(od.popitem())  # ('a', 1)

实际应用场景

• 需要保持插入顺序的字典
• 实现LRU（最近最少使用）缓存
• 需要特定键顺序的配置项

基本用法

from collections import ChainMap

# 创建基础字典
defaults = {'theme': 'light', 'language': 'en'}
user_settings = {'language': 'zh', 'font_size': 14}

# 创建链式映射
settings = ChainMap(user_settings, defaults)

# 访问值（按顺序查找）
print(settings['language'])  # 'zh' (来自user_settings)
print(settings['theme'])     # 'light' (来自defaults)

# 添加新映射
admin_overrides = {'theme': 'dark'}
settings = settings.new_child(admin_overrides)
print(settings['theme'])  # 'dark'

实际应用场景

• 管理多层级配置（默认值+用户设置+环境设置）
• 实现作用域变量查找
• 合并多个字典而不实际创建新字典