Python · collections 容器选型

规则

容器	用途	取代
`defaultdict(list)`	分组聚合，键缺省自动建值	`dict` + `setdefault`
`Counter(iterable)`	计数、取 Top-N	手写 `d[k] = d.get(k,0)+1`
`deque(maxlen=N)`	两端 O(1) 增删、滑动窗口	`list.pop(0)`（O(n)）
`namedtuple`	不可变轻量记录、字段命名	裸 tuple 靠下标取值
`ChainMap`	多层映射叠加查找（默认+覆盖）	反复 `{base, override}`

deque 头部操作是 O(1)，list.pop(0) 是 O(n)；队列/滑窗一律用 deque。

正例

from collections import defaultdict, Counter, deque, namedtuple, ChainMap

# 分组聚合：按部门归并员工
groups: defaultdict[str, list[str]] = defaultdict(list)
for name, dept in employees:
    groups[dept].append(name)

# 计数 + Top-3 高频词
counts = Counter(words)
top3 = counts.most_common(3)

# 滑动窗口：只保留最近 100 条
recent: deque[float] = deque(maxlen=100)
recent.append(latency)            # 超出自动丢弃最旧

# 轻量记录：字段可读、可解包
Point = namedtuple("Point", ["x", "y"])
p = Point(1, 2)
x, y = p

# 多层配置：CLI 覆盖环境变量覆盖默认值
config = ChainMap(cli_args, env_vars, defaults)

反例

# ❌ 手动初始化分组列表，每次都判空
groups = {}
for name, dept in employees:
    if dept not in groups:        # 噪声，defaultdict 自动处理
        groups[dept] = []
    groups[dept].append(name)

# ❌ 用 list 当队列，头部弹出是 O(n)，大数据量退化
queue = []
queue.append(item)
first = queue.pop(0)              # 每次搬移整个底层数组

# ❌ 裸 tuple 靠下标，可读性差且易错位
p = (1, 2)
distance = (p[0] ** 2 + p[1] ** 2) ** 0.5   # p[0] 是什么？

理由：defaultdict 把「缺省建值」内聚进容器；deque 保证两端 O(1)；namedtuple 让字段自解释。手写等价物更长且更易出错。

自检

[ ] 分组聚合用了 defaultdict 而非手动判空？
[ ] 计数/Top-N 用了 Counter.most_common？
[ ] 队列/滑动窗口用 deque（带 maxlen）而非 list.pop(0)？
[ ] 多字段记录用 namedtuple 或 dataclass，而非裸 tuple 下标？

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