基于键对列表元素分组：求含重复值的优雅实现方案

给定一个包含(key, value)对的可迭代对象，需要返回一个字典，其中每个键对应一个包含该键所有值（包括重复值）的列表。示例如下：

输入：

[
    ('germany', 'john'), 
    ('finland', 'olavi'), 
    ('france', 'alice'), 
    ('germany', 'gerd'),
    ('germany', 'john')
]

输出：

{
    'germany': ['john', 'gerd', 'john'], 
    'finland': ['olavi'], 
    'france': ['alice']
}

方案1：使用collections.defaultdict（最简洁常用） #

这是Python处理这类分组问题的标准方案，defaultdict会自动为不存在的键创建列表类型的默认值，遍历过程中直接追加值即可：

from collections import defaultdict

def group_pairs(pairs):
    result = defaultdict(list)
    for key, value in pairs:
        result[key].append(value)
    return dict(result)  # 可选转为普通字典，不需要的话直接返回defaultdict即可

方案2：使用普通字典的setdefault方法 #

如果不想引入额外模块，原生字典的setdefault方法就能搞定——它会在键不存在时设置默认值并返回该值，存在时直接返回对应值，省去了判断键是否存在的步骤：

def group_pairs(pairs):
    result = {}
    for key, value in pairs:
        result.setdefault(key, []).append(value)
    return result

方案3：Python 3.10+ 字典合并运算符写法（另类简洁版） #

如果追求极简语法，可结合字典合并运算符实现，但这种方式每次都会新建字典，性能不如前两种，仅适合小数据量场景：

def group_pairs(pairs):
    result = {}
    for key, value in pairs:
        result = result | {key: result.get(key, []) + [value]}
    return result

方案4：使用itertools.groupby（需注意排序） #

itertools.groupby也能实现分组，但它仅对连续相同的键进行分组，所以必须先对输入按键排序。如果不需要保留原输入的键顺序，这个方案也可行：

from itertools import groupby
from operator import itemgetter

def group_pairs(pairs):
    sorted_pairs = sorted(pairs, key=itemgetter(0))
    return {key: [v for k, v in group] for key, group in groupby(sorted_pairs, key=itemgetter(0))}

注意：该方法会改变键的顺序为排序后的顺序，而前两种方案在Python 3.7+中会保留键的首次插入顺序。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Chris