1、setdefault 方法 功能

setdefault是Python中字典的一個(gè)方法， 它用于在字典中查找指定鍵 如果鍵存在， 則返回對(duì)應(yīng)的值； 如果鍵不存在，則在字典中添加該鍵，并將其值設(shè)置為指定的默認(rèn)值

2、setdefault 用法詳解

dict.setdefault(key, default_value)

其中，key為要查找或添加的鍵，default_value為鍵不存在時(shí)設(shè)置的默認(rèn)值。

如果省略default_value，則默認(rèn)為None。

3、setdefault 底層原理

• 底層實(shí)現(xiàn)：

在Python中，字典是一種無(wú)序的鍵值對(duì)集合，它的底層實(shí)現(xiàn)是基于哈希表。

哈希表是一種根據(jù)關(guān)鍵字直接訪問(wèn)內(nèi)存位置的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通過(guò)哈希函數(shù)將關(guān)鍵字映射到對(duì)應(yīng)的內(nèi)存位置。

Python中的字典是通過(guò)拉鏈法（chaining）實(shí)現(xiàn)的哈希表。

拉鏈法是指每個(gè)哈希桶（bucket）（下方有解釋）中存儲(chǔ)一個(gè)鏈表，哈希值相同的鍵值對(duì)會(huì)被 插入到同一個(gè)鏈表中。當(dāng)需要查找或插入一個(gè)鍵值對(duì)時(shí)，先計(jì)算出該鍵的哈希值，然后根據(jù)哈希值找到對(duì)應(yīng)的哈希桶，再在該哈希桶對(duì)應(yīng)的鏈表中查找或插入鍵值對(duì)。

下面是setdefault方法的底層實(shí)現(xiàn)步驟：

• 計(jì)算要查找或添加的鍵的哈希值，找到對(duì)應(yīng)的哈希桶。
• 遍歷哈希桶對(duì)應(yīng)的鏈表，查找是否有鍵與要查找或添加的鍵相同。
• 如果找到了相同的鍵，則返回該鍵對(duì)應(yīng)的值。
• 如果沒(méi)有找到相同的鍵，則在鏈表頭部添加一個(gè)新的鍵值對(duì)，并將鍵的值設(shè)置為默認(rèn)值。
• 返回默認(rèn)值作為該鍵的值。

上面中什么是哈希桶？

?哈希桶是哈希表中存儲(chǔ)元素的容器，它是一個(gè)固定大小的數(shù)組，每個(gè)元素都是一個(gè)鏈表或其他容器。

哈希桶的大小是根據(jù)哈希表的負(fù)載因子（load factor）和哈希表中元素?cái)?shù)量來(lái)計(jì)算的。

在Python中，哈希桶是一個(gè)由哈希表實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)數(shù)組，每個(gè)哈希桶中存儲(chǔ)的是一條鏈表，鏈表中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是一個(gè)鍵值對(duì)。

當(dāng)需要查找或插入一個(gè)鍵值對(duì)時(shí)，先計(jì)算出該鍵的哈希值，然后根據(jù)哈希值找到對(duì)應(yīng)的哈希桶，

再在該哈希桶對(duì)應(yīng)的鏈表中查找或插入鍵值對(duì)。

• 哈希桶的大小通常是一個(gè)質(zhì)數(shù)，這是為了保證哈希函數(shù)的均勻性和哈希表的性能。
• 如果哈希桶的大小比較小，會(huì)導(dǎo)致哈希沖突（hash collision）的概率增大，從而降低哈希表的性能；
• 如果哈希桶的大小比較大，會(huì)浪費(fèi)內(nèi)存空間。

在Python中，哈希桶的大小是動(dòng)態(tài)調(diào)整的，當(dāng)哈希表中元素?cái)?shù)量達(dá)到一定閾值時(shí)，Python會(huì)自動(dòng)擴(kuò)容哈希表，增加哈希桶的數(shù)量，在保證哈希函數(shù)均勻性和哈希表性能的同時(shí)，提高哈希表的存儲(chǔ)容量。

總之，哈希桶是哈希表中存儲(chǔ)元素的容器，它是哈希表實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵之一，直接影響哈希表的性能和存儲(chǔ)容量。

setdefault方法的底層實(shí)現(xiàn)步驟：

• 1、計(jì)算要查找或添加的鍵的哈希值，找到對(duì)應(yīng)的哈希桶。
• 2、遍歷哈希桶對(duì)應(yīng)的鏈表，查找是否有鍵與要查找或添加的鍵相同。
• 3、如果找到了相同的鍵，則返回該鍵對(duì)應(yīng)的值。
• 4、如果沒(méi)有找到相同的鍵，則在鏈表頭部添加一個(gè)新的鍵值對(duì)，并將鍵的值設(shè)置為默認(rèn)值。
• 5、返回默認(rèn)值作為該鍵的值。?

底層實(shí)現(xiàn)的過(guò)程示例：

d = {"a": 1, "b": 2}

# 查找鍵'c'
if 'c' in d:
    value = d['c']
else:
    d['c'] = 3
    value = 3

# value = 3

# 修改鍵'a'的默認(rèn)值
if 'a' in d:
    value = d['a']
else:
    d['a'] = 3
    value = 3

# value = 1

手動(dòng)模擬了setdefault方法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。當(dāng)查找鍵'c'時(shí)，因?yàn)樵撴I不存在，所以通過(guò)添加鍵值對(duì)的方式將鍵'c'的值設(shè)置為默認(rèn)值3。

當(dāng)查找鍵'a'時(shí)，因?yàn)樵撴I已經(jīng)存在，所以返回鍵'a'對(duì)應(yīng)的值1，而不修改其默認(rèn)值。

總之，setdefault方法是Python字典的一個(gè)有用的方法，它可以方便地查找和添加鍵值對(duì)。

對(duì)于大型的數(shù)據(jù)處理應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，使用哈希表來(lái)實(shí)現(xiàn)字典可以極大地提高程序的效率和性能。

4、setdefault 示例方法

4.1 添加一個(gè)新鍵和默認(rèn)值

d = {"a": 1, "b": 2}
d.setdefault("c", 3)
print(d)  # 輸出：{'a': 1, 'b': 2, 'c': 3}
# 字典d本來(lái)并沒(méi)有鍵為'c'的元素，使用setdefault方法可以添加一個(gè)新的鍵'c'和默認(rèn)值3

4.2 修改已有鍵的默認(rèn)值

d = {"a": 1, "b": 2}
d.setdefault("a", 3)
print(d)  # 輸出：{"a": 1, "b": 2}
# 字典d已經(jīng)有鍵'a'，使用setdefault方法仍然會(huì)返回鍵'a'對(duì)應(yīng)的值1，而不會(huì)修改它的默認(rèn)值。

4.3 可以省略默認(rèn)值參數(shù)

d = {"a": 1, "b": 2}
d.setdefault("c")
print(d)  # 輸出：{"a": 1, "b": 2, "c": None}
# 省略了默認(rèn)值參數(shù)，此時(shí)默認(rèn)值為None

4.4 在字典中嵌套一個(gè)列表

d = {}
d.setdefault("list", []).append(1)
d.setdefault("list", []).append(2)
print(d)  # 輸出：{"list": [1, 2]}
# 使用setdefault方法為字典d添加一個(gè)鍵'list'，并將其值設(shè)置為一個(gè)空列表。然后，使用列表的append方法向該列表中添加元素1和2。

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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