Python：如何实现跟踪值全局顺序的字典？类递增计数器关联需求

嘿，我懂你想要的是一个能自动跟踪值全局插入顺序、自身带递增计数器的字典对吧？用defaultdict当临时方案确实比手动维护列表省事，但要实现类自身管理计数器的话，咱们完全可以自定义一个继承自dict的类来完美解决这个需求！

Python 3.7及以上版本的dict本身就默认保留插入顺序，所以咱们只需要给它加一个类级别的全局计数器，让每次新增键值对时自动递增就行。直接看代码实现：

class OrderedCounterDict(dict):
    # 类级别的全局计数器，所有实例共享这个顺序
    _global_counter = 0

    def __setitem__(self, key, value):
        # 只有新增键的时候才递增计数器，更新值不改变顺序
        if key not in self:
            OrderedCounterDict._global_counter += 1
        # 把值存成（计数器值，原始值）的元组，悄悄记录顺序
        super().__setitem__(key, (OrderedCounterDict._global_counter, value))

    def __getitem__(self, key):
        # 对外只返回原始值，屏蔽计数器的存在，用法和普通dict完全一致
        return super().__getitem__(key)[1]

    def get_order(self, key):
        # 提供专门方法获取某个键的全局插入顺序
        return super().__getitem__(key)[0]

用法示例 #

咱们来对比一下和你当前defaultdict方案的区别：

# 测试自定义字典
my_dict = OrderedCounterDict()
my_dict["a"] = 10
my_dict["b"] = 20
my_dict["a"] = 15  # 更新值不会改变它的全局顺序

print(my_dict["a"])  # 直接输出15，和普通dict一样方便
print(my_dict.get_order("a"))  # 输出1，因为它是第一个被添加的
print(my_dict.get_order("b"))  # 输出2，第二个添加的

# 对比你用的defaultdict临时方案
from collections import defaultdict
temp_dict = defaultdict(list)
# 还要手动维护计数器，很麻烦
temp_dict["a"].append((1, 10))
temp_dict["b"].append((2, 20))
temp_dict["a"].append((1, 15))
# 取值还要额外处理列表，不够直观
print(temp_dict["a"][-1][1])

灵活调整：实例独立计数器 #

如果你不需要全局共享顺序，而是每个字典实例有自己独立的计数器，只需要把类级别的计数器改成实例属性就行：

class InstanceCounterDict(dict):
    def __init__(self, *args, **kwargs):
        super().__init__(*args, **kwargs)
        self._counter = 0  # 每个实例自己的计数器

    def __setitem__(self, key, value):
        if key not in self:
            self._counter += 1
        super().__setitem__(key, (self._counter, value))

    def __getitem__(self, key):
        return super().__getitem__(key)[1]

    def get_order(self, key):
        return super().__getitem__(key)[0]

这个自定义类完全满足你“类自身拥有与值关联的递增计数器”的需求，而且用法和普通字典几乎没区别，比defaultdict的临时方案更优雅省心！

内容的提问来源于stack exchange，提问作者bubthegreat