Python使用defaultdict读取文件各列的方法

下面是Python使用defaultdict读取文件各列的方法的完整攻略。

什么是defaultdict？

在开始介绍defaultdict读取文件各列的方法之前，我们先来简单介绍一下defaultdict这个内置模块。

defaultdict是Python中的一个类，它继承了Python内置的字典(dict)类，但是在使用过程中有一定的优点，就是当访问一个不存在的键时，它不会像字典那样报错，而是返回一个默认值。这个默认值可以在创建defaultdict对象时指定，也可以使用默认值工厂方法（default_factory）来指定。这样在字典中使用不存在的键时，就不会引发KeyError异常了。

如何使用defaultdict读取文件各列？

现在我们已经了解了defaultdict，就可以使用它来实现读取文件各列的操作了。首先，我们需要导入defaultdict模块：

from collections import defaultdict

然后，我们来看看读取文件各列的方法。假设我们有一个csv文件（test.csv），它的内容如下所示：

name,age,gender
Lucy,18,Female
Tom,20,Male
Kitty,19,Female

我们想要将这个文件中的每一列都读取出来，可以按照如下的步骤来实现：

1. 打开文件，读取内容

with open('test.csv', 'r') as f:             # 打开文件
    header = f.readline().strip().split(',') # 读取文件的第一行，即表头
    data = [line.strip().split(',') for line in f.readlines()] #读取文件的其它行，即数据

在这里，我们使用了Python的with语句来打开文件，它可以自动处理文件的关闭操作。同时，我们首先读取表头，然后再读取数据部分，将表头和数据分别存放在了header和data变量中。

1. 创建defaultdict对象，并按列存储数据

result = defaultdict(list) # 创建defaultdict对象，使用list作为默认值工厂方法
for row in data:
    for i, value in enumerate(row):
        key = header[i]
        result[key].append(value)

在这里，我们创建了一个defaultdict对象，并使用list作为默认值工厂方法。然后，我们遍历每一行数据，使用enumerate()函数获取到每一行数据中的每个元素的位置和值。然后，根据列名来作为defaultdict对象中的键，将对应的值添加到list中。

这样，我们就把csv文件中的数据按列构建了一个defaultdict对象，存放在了result变量中。我们可以通过遍历result对象来输出每一列的内容：

for key, values in result.items():
    print(f'{key}: {values}')

输出结果如下：

name: ['Lucy', 'Tom', 'Kitty']
age: ['18', '20', '19']
gender: ['Female', 'Male', 'Female']

示例说明

下面，我们来看两个实际的示例，这些示例将展示defaultdict对象的使用方法和读取文件各列的过程。

示例一

假设我们有一个文件（example.txt），文件中每一行记录了一本书的作者和书名，用tab键分隔。我们想要读取所有的作者和书名，并将它们分别存储到一个列表中。

John Grisham    The Firm
J.K. Rowling    Harry Potter and the Philosopher's Stone
Michael Crichton    Jurassic Park

代码实现如下：

from collections import defaultdict

result = defaultdict(list) # 创建defaultdict对象
with open('example.txt', 'r') as f: # 打开文件
    for line in f:
        line = line.strip()
        if line:
            author, book = line.split('\t') # 使用tab键分隔每一行的作者和书名
            result['authors'].append(author)
            result['books'].append(book)

print(result['authors'])
print(result['books'])

输出结果如下：

['John Grisham', 'J.K. Rowling', 'Michael Crichton']
['The Firm', "Harry Potter and the Philosopher's Stone", 'Jurassic Park']

示例二

假设我们有一个csv文件（example.csv），文件中每一行记录了一名学生的学号、姓名、班级和分数。我们想要读取每个学生的分数，并对每个班级进行分组计算平均分。

id,name,class,score
1001,Zhangsan,Class1,95
1002,Lisi,Class2,80
1003,Wangwu,Class3,85
1004,Zhaoliu,Class1,90
1005,Tom,Class2,88
1006,Jack,Class3,93

代码实现如下：

from collections import defaultdict

result = defaultdict(list) # 创建defaultdict对象
with open('example.csv', 'r') as f: # 打开文件
    header = f.readline().strip().split(',') # 读取文件的第一行，即表头
    data = [line.strip().split(',') for line in f.readlines()] #读取文件的其它行，即数据
for row in data:
    class_name = row[2]
    score = float(row[3])
    result[class_name].append(score)

for key, values in result.items():
    avg_score = sum(values) / len(values) if len(values) > 0 else 0 # 计算每个班的平均分
    print(f'{key}: {avg_score:.2f}')

输出结果如下：

Class1: 92.50
Class2: 84.00
Class3: 89.00

总结

本篇攻略介绍了Python使用defaultdict读取文件各列的方法。使用defaultdict可以很方便地创建一个数据存储对象，并根据表头来分别存储每个列的数据。这个方法可以使得对于大型数据文件的处理更加简单和高效。