Issue #6644: Fix compile error on AIX.
[python.git] / Doc / library / collections.rst
blobc0d539f658a742a9d4c633f37e5d002aef87b1f7
2 :mod:`collections` --- High-performance container datatypes
3 ===========================================================
5 .. module:: collections
6    :synopsis: High-performance datatypes
7 .. moduleauthor:: Raymond Hettinger <python@rcn.com>
8 .. sectionauthor:: Raymond Hettinger <python@rcn.com>
10 .. versionadded:: 2.4
12 .. testsetup:: *
14    from collections import *
15    import itertools
16    __name__ = '<doctest>'
18 This module implements high-performance container datatypes.  Currently,
19 there are four datatypes, :class:`Counter`, :class:`deque`, :class:`OrderedDict` and
20 :class:`defaultdict`, and one datatype factory function, :func:`namedtuple`.
22 The specialized containers provided in this module provide alternatives
23 to Python's general purpose built-in containers, :class:`dict`,
24 :class:`list`, :class:`set`, and :class:`tuple`.
26 .. versionchanged:: 2.4
27    Added :class:`deque`.
29 .. versionchanged:: 2.5
30    Added :class:`defaultdict`.
32 .. versionchanged:: 2.6
33    Added :func:`namedtuple` and added abstract base classes.
35 .. versionchanged:: 2.7
36    Added :class:`Counter` and :class:`OrderedDict`.
38 In addition to containers, the collections module provides some ABCs
39 (abstract base classes) that can be used to test whether a class
40 provides a particular interface, for example, whether it is hashable or
41 a mapping.
44 ABCs - abstract base classes
45 ----------------------------
47 The collections module offers the following ABCs:
49 =========================  =====================  ======================  ====================================================
50 ABC                        Inherits               Abstract Methods        Mixin Methods
51 =========================  =====================  ======================  ====================================================
52 :class:`Container`                                ``__contains__``
53 :class:`Hashable`                                 ``__hash__``
54 :class:`Iterable`                                 ``__iter__``
55 :class:`Iterator`          :class:`Iterable`      ``__next__``            ``__iter__``
56 :class:`Sized`                                    ``__len__``
57 :class:`Callable`                                 ``__call__``
59 :class:`Sequence`          :class:`Sized`,        ``__getitem__``         ``__contains__``. ``__iter__``, ``__reversed__``.
60                            :class:`Iterable`,                             ``index``, and ``count``
61                            :class:`Container`
63 :class:`MutableSequence`   :class:`Sequence`      ``__setitem__``         Inherited Sequence methods and
64                                                   ``__delitem__``,        ``append``, ``reverse``, ``extend``, ``pop``,
65                                                   and ``insert``          ``remove``, and ``__iadd__``
67 :class:`Set`               :class:`Sized`,                                ``__le__``, ``__lt__``, ``__eq__``, ``__ne__``,
68                            :class:`Iterable`,                             ``__gt__``, ``__ge__``, ``__and__``, ``__or__``
69                            :class:`Container`                             ``__sub__``, ``__xor__``, and ``isdisjoint``
71 :class:`MutableSet`        :class:`Set`           ``add`` and             Inherited Set methods and
72                                                   ``discard``             ``clear``, ``pop``, ``remove``, ``__ior__``,
73                                                                           ``__iand__``, ``__ixor__``, and ``__isub__``
75 :class:`Mapping`           :class:`Sized`,        ``__getitem__``         ``__contains__``, ``keys``, ``items``, ``values``,
76                            :class:`Iterable`,                             ``get``, ``__eq__``, and ``__ne__``
77                            :class:`Container`
79 :class:`MutableMapping`    :class:`Mapping`       ``__setitem__`` and     Inherited Mapping methods and
80                                                   ``__delitem__``         ``pop``, ``popitem``, ``clear``, ``update``,
81                                                                           and ``setdefault``
84 :class:`MappingView`       :class:`Sized`                                 ``__len__``
85 :class:`KeysView`          :class:`MappingView`,                          ``__contains__``,
86                            :class:`Set`                                   ``__iter__``
87 :class:`ItemsView`         :class:`MappingView`,                          ``__contains__``,
88                            :class:`Set`                                   ``__iter__``
89 :class:`ValuesView`        :class:`MappingView`                           ``__contains__``, ``__iter__``
90 =========================  =====================  ======================  ====================================================
92 These ABCs allow us to ask classes or instances if they provide
93 particular functionality, for example::
95     size = None
96     if isinstance(myvar, collections.Sized):
97         size = len(myvar)
99 Several of the ABCs are also useful as mixins that make it easier to develop
100 classes supporting container APIs.  For example, to write a class supporting
101 the full :class:`Set` API, it only necessary to supply the three underlying
102 abstract methods: :meth:`__contains__`, :meth:`__iter__`, and :meth:`__len__`.
103 The ABC supplies the remaining methods such as :meth:`__and__` and
104 :meth:`isdisjoint` ::
106     class ListBasedSet(collections.Set):
107          ''' Alternate set implementation favoring space over speed
108              and not requiring the set elements to be hashable. '''
109          def __init__(self, iterable):
110              self.elements = lst = []
111              for value in iterable:
112                  if value not in lst:
113                      lst.append(value)
114          def __iter__(self):
115              return iter(self.elements)
116          def __contains__(self, value):
117              return value in self.elements
118          def __len__(self):
119              return len(self.elements)
121     s1 = ListBasedSet('abcdef')
122     s2 = ListBasedSet('defghi')
123     overlap = s1 & s2            # The __and__() method is supported automatically
125 Notes on using :class:`Set` and :class:`MutableSet` as a mixin:
128    Since some set operations create new sets, the default mixin methods need
129    a way to create new instances from an iterable. The class constructor is
130    assumed to have a signature in the form ``ClassName(iterable)``.
131    That assumption is factored-out to an internal classmethod called
132    :meth:`_from_iterable` which calls ``cls(iterable)`` to produce a new set.
133    If the :class:`Set` mixin is being used in a class with a different
134    constructor signature, you will need to override :meth:`from_iterable`
135    with a classmethod that can construct new instances from
136    an iterable argument.
139    To override the comparisons (presumably for speed, as the
140    semantics are fixed), redefine :meth:`__le__` and
141    then the other operations will automatically follow suit.
144    The :class:`Set` mixin provides a :meth:`_hash` method to compute a hash value
145    for the set; however, :meth:`__hash__` is not defined because not all sets
146    are hashable or immutable.  To add set hashabilty using mixins,
147    inherit from both :meth:`Set` and :meth:`Hashable`, then define
148    ``__hash__ = Set._hash``.
150 .. seealso::
152    * `OrderedSet recipe <http://code.activestate.com/recipes/576694/>`_ for an
153      example built on :class:`MutableSet`.
155    * For more about ABCs, see the :mod:`abc` module and :pep:`3119`.
158 :class:`Counter` objects
159 ------------------------
161 A counter tool is provided to support convenient and rapid tallies.
162 For example::
164     >>> # Tally occurrences of words in a list
165     >>> cnt = Counter()
166     >>> for word in ['red', 'blue', 'red', 'green', 'blue', 'blue']:
167     ...     cnt[word] += 1
168     >>> cnt
169     Counter({'blue': 3, 'red': 2, 'green': 1})
171     >>> # Find the ten most common words in Hamlet
172     >>> import re
173     >>> words = re.findall('\w+', open('hamlet.txt').read().lower())
174     >>> Counter(words).most_common(10)
175     [('the', 1143), ('and', 966), ('to', 762), ('of', 669), ('i', 631),
176      ('you', 554),  ('a', 546), ('my', 514), ('hamlet', 471), ('in', 451)]
178 .. class:: Counter([iterable-or-mapping])
180    A :class:`Counter` is a :class:`dict` subclass for counting hashable objects.
181    It is an unordered collection where elements are stored as dictionary keys
182    and their counts are stored as dictionary values.  Counts are allowed to be
183    any integer value including zero or negative counts.  The :class:`Counter`
184    class is similar to bags or multisets in other languages.
186    Elements are counted from an *iterable* or initialized from another
187    *mapping* (or counter):
189         >>> c = Counter()                           # a new, empty counter
190         >>> c = Counter('gallahad')                 # a new counter from an iterable
191         >>> c = Counter({'red': 4, 'blue': 2})      # a new counter from a mapping
192         >>> c = Counter(cats=4, dogs=8)             # a new counter from keyword args
194    Counter objects have a dictionary interface except that they return a zero
195    count for missing items instead of raising a :exc:`KeyError`:
197         >>> c = Counter(['eggs', 'ham'])
198         >>> c['bacon']                              # count of a missing element is zero
199         0
201    Setting a count to zero does not remove an element from a counter.
202    Use ``del`` to remove it entirely:
204         >>> c['sausage'] = 0                        # counter entry with a zero count
205         >>> del c['sausage']                        # del actually removes the entry
207    .. versionadded:: 2.7
210    Counter objects support two methods beyond those available for all
211    dictionaries:
213    .. method:: elements()
215       Return an iterator over elements repeating each as many times as its
216       count.  Elements are returned in arbitrary order.  If an element's count
217       is less than one, :meth:`elements` will ignore it.
219             >>> c = Counter(a=4, b=2, c=0, d=-2)
220             >>> list(c.elements())
221             ['a', 'a', 'a', 'a', 'b', 'b']
223    .. method:: most_common([n])
225       Return a list of the *n* most common elements and their counts from the
226       most common to the least.  If *n* is not specified, :func:`most_common`
227       returns *all* elements in the counter.  Elements with equal counts are
228       ordered arbitrarily:
230             >>> Counter('abracadabra').most_common(3)
231             [('a', 5), ('r', 2), ('b', 2)]
233    The usual dictionary methods are available for :class:`Counter` objects
234    except for two which work differently for counters.
236    .. method:: fromkeys(iterable)
238       This class method is not implemented for :class:`Counter` objects.
240    .. method:: update([iterable-or-mapping])
242       Elements are counted from an *iterable* or added-in from another
243       *mapping* (or counter).  Like :meth:`dict.update` but adds counts
244       instead of replacing them.  Also, the *iterable* is expected to be a
245       sequence of elements, not a sequence of ``(key, value)`` pairs.
247 Common patterns for working with :class:`Counter` objects::
249     sum(c.values())                 # total of all counts
250     c.clear()                       # reset all counts
251     list(c)                         # list unique elements
252     set(c)                          # convert to a set
253     dict(c)                         # convert to a regular dictionary
254     c.items()                       # convert to a list of (elem, cnt) pairs
255     Counter(dict(list_of_pairs))    # convert from a list of (elem, cnt) pairs
256     c.most_common()[:-n:-1]         # n least common elements
257     c += Counter()                  # remove zero and negative counts
259 Several mathematical operations are provided for combining :class:`Counter`
260 objects to produce multisets (counters that have counts greater than zero).
261 Addition and subtraction combine counters by adding or subtracting the counts
262 of corresponding elements.  Intersection and union return the minimum and
263 maximum of corresponding counts.  Each operation can accept inputs with signed
264 counts, but the output will exclude results with counts of zero or less.
266     >>> c = Counter(a=3, b=1)
267     >>> d = Counter(a=1, b=2)
268     >>> c + d                       # add two counters together:  c[x] + d[x]
269     Counter({'a': 4, 'b': 3})
270     >>> c - d                       # subtract (keeping only positive counts)
271     Counter({'a': 2})
272     >>> c & d                       # intersection:  min(c[x], d[x])
273     Counter({'a': 1, 'b': 1})
274     >>> c | d                       # union:  max(c[x], d[x])
275     Counter({'a': 3, 'b': 2})
277 .. seealso::
279     * `Counter class <http://code.activestate.com/recipes/576611/>`_
280       adapted for Python 2.5 and an early `Bag recipe
281       <http://code.activestate.com/recipes/259174/>`_ for Python 2.4.
283     * `Bag class <http://www.gnu.org/software/smalltalk/manual-base/html_node/Bag.html>`_
284       in Smalltalk.
286     * Wikipedia entry for `Multisets <http://en.wikipedia.org/wiki/Multiset>`_\.
288     * `C++ multisets <http://www.demo2s.com/Tutorial/Cpp/0380__set-multiset/Catalog0380__set-multiset.htm>`_
289       tutorial with examples.
291     * For mathematical operations on multisets and their use cases, see
292       *Knuth, Donald. The Art of Computer Programming Volume II,
293       Section 4.6.3, Exercise 19*\.
295     * To enumerate all distinct multisets of a given size over a given set of
296       elements, see :func:`itertools.combinations_with_replacement`.
298           map(Counter, combinations_with_replacement('ABC', 2)) --> AA AB AC BB BC CC
301 :class:`deque` objects
302 ----------------------
304 .. class:: deque([iterable[, maxlen]])
306    Returns a new deque object initialized left-to-right (using :meth:`append`) with
307    data from *iterable*.  If *iterable* is not specified, the new deque is empty.
309    Deques are a generalization of stacks and queues (the name is pronounced "deck"
310    and is short for "double-ended queue").  Deques support thread-safe, memory
311    efficient appends and pops from either side of the deque with approximately the
312    same O(1) performance in either direction.
314    Though :class:`list` objects support similar operations, they are optimized for
315    fast fixed-length operations and incur O(n) memory movement costs for
316    ``pop(0)`` and ``insert(0, v)`` operations which change both the size and
317    position of the underlying data representation.
319    .. versionadded:: 2.4
321    If *maxlen* is not specified or is *None*, deques may grow to an
322    arbitrary length.  Otherwise, the deque is bounded to the specified maximum
323    length.  Once a bounded length deque is full, when new items are added, a
324    corresponding number of items are discarded from the opposite end.  Bounded
325    length deques provide functionality similar to the ``tail`` filter in
326    Unix. They are also useful for tracking transactions and other pools of data
327    where only the most recent activity is of interest.
329    .. versionchanged:: 2.6
330       Added *maxlen* parameter.
332    Deque objects support the following methods:
335    .. method:: append(x)
337       Add *x* to the right side of the deque.
340    .. method:: appendleft(x)
342       Add *x* to the left side of the deque.
345    .. method:: clear()
347       Remove all elements from the deque leaving it with length 0.
350    .. method:: extend(iterable)
352       Extend the right side of the deque by appending elements from the iterable
353       argument.
356    .. method:: extendleft(iterable)
358       Extend the left side of the deque by appending elements from *iterable*.
359       Note, the series of left appends results in reversing the order of
360       elements in the iterable argument.
363    .. method:: pop()
365       Remove and return an element from the right side of the deque. If no
366       elements are present, raises an :exc:`IndexError`.
369    .. method:: popleft()
371       Remove and return an element from the left side of the deque. If no
372       elements are present, raises an :exc:`IndexError`.
375    .. method:: remove(value)
377       Removed the first occurrence of *value*.  If not found, raises a
378       :exc:`ValueError`.
380       .. versionadded:: 2.5
383    .. method:: rotate(n)
385       Rotate the deque *n* steps to the right.  If *n* is negative, rotate to
386       the left.  Rotating one step to the right is equivalent to:
387       ``d.appendleft(d.pop())``.
390    Deque objects also provide one read-only attribute:
392    .. attribute:: maxlen
394       Maximum size of a deque or *None* if unbounded.
396       .. versionadded:: 2.7
399 In addition to the above, deques support iteration, pickling, ``len(d)``,
400 ``reversed(d)``, ``copy.copy(d)``, ``copy.deepcopy(d)``, membership testing with
401 the :keyword:`in` operator, and subscript references such as ``d[-1]``.  Indexed
402 access is O(1) at both ends but slows to O(n) in the middle.  For fast random
403 access, use lists instead.
405 Example:
407 .. doctest::
409    >>> from collections import deque
410    >>> d = deque('ghi')                 # make a new deque with three items
411    >>> for elem in d:                   # iterate over the deque's elements
412    ...     print elem.upper()
413    G
414    H
415    I
417    >>> d.append('j')                    # add a new entry to the right side
418    >>> d.appendleft('f')                # add a new entry to the left side
419    >>> d                                # show the representation of the deque
420    deque(['f', 'g', 'h', 'i', 'j'])
422    >>> d.pop()                          # return and remove the rightmost item
423    'j'
424    >>> d.popleft()                      # return and remove the leftmost item
425    'f'
426    >>> list(d)                          # list the contents of the deque
427    ['g', 'h', 'i']
428    >>> d[0]                             # peek at leftmost item
429    'g'
430    >>> d[-1]                            # peek at rightmost item
431    'i'
433    >>> list(reversed(d))                # list the contents of a deque in reverse
434    ['i', 'h', 'g']
435    >>> 'h' in d                         # search the deque
436    True
437    >>> d.extend('jkl')                  # add multiple elements at once
438    >>> d
439    deque(['g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l'])
440    >>> d.rotate(1)                      # right rotation
441    >>> d
442    deque(['l', 'g', 'h', 'i', 'j', 'k'])
443    >>> d.rotate(-1)                     # left rotation
444    >>> d
445    deque(['g', 'h', 'i', 'j', 'k', 'l'])
447    >>> deque(reversed(d))               # make a new deque in reverse order
448    deque(['l', 'k', 'j', 'i', 'h', 'g'])
449    >>> d.clear()                        # empty the deque
450    >>> d.pop()                          # cannot pop from an empty deque
451    Traceback (most recent call last):
452      File "<pyshell#6>", line 1, in -toplevel-
453        d.pop()
454    IndexError: pop from an empty deque
456    >>> d.extendleft('abc')              # extendleft() reverses the input order
457    >>> d
458    deque(['c', 'b', 'a'])
461 :class:`deque` Recipes
462 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
464 This section shows various approaches to working with deques.
466 Bounded length deques provide functionality similar to the ``tail`` filter
467 in Unix::
469    def tail(filename, n=10):
470        'Return the last n lines of a file'
471        return deque(open(filename), n)
473 Another approach to using deques is to maintain a sequence of recently
474 added elements by appending to the right and popping to the left::
476     def moving_average(iterable, n=3):
477         # moving_average([40, 30, 50, 46, 39, 44]) --> 40.0 42.0 45.0 43.0
478         # http://en.wikipedia.org/wiki/Moving_average
479         it = iter(iterable)
480         d = deque(itertools.islice(it, n-1))
481         d.appendleft(0)
482         s = sum(d)
483         for elem in it:
484             s += elem - d.popleft()
485             d.append(elem)
486             yield s / float(n)
488 The :meth:`rotate` method provides a way to implement :class:`deque` slicing and
489 deletion.  For example, a pure python implementation of ``del d[n]`` relies on
490 the :meth:`rotate` method to position elements to be popped::
492    def delete_nth(d, n):
493        d.rotate(-n)
494        d.popleft()
495        d.rotate(n)
497 To implement :class:`deque` slicing, use a similar approach applying
498 :meth:`rotate` to bring a target element to the left side of the deque. Remove
499 old entries with :meth:`popleft`, add new entries with :meth:`extend`, and then
500 reverse the rotation.
501 With minor variations on that approach, it is easy to implement Forth style
502 stack manipulations such as ``dup``, ``drop``, ``swap``, ``over``, ``pick``,
503 ``rot``, and ``roll``.
506 :class:`defaultdict` objects
507 ----------------------------
509 .. class:: defaultdict([default_factory[, ...]])
511    Returns a new dictionary-like object.  :class:`defaultdict` is a subclass of the
512    built-in :class:`dict` class.  It overrides one method and adds one writable
513    instance variable.  The remaining functionality is the same as for the
514    :class:`dict` class and is not documented here.
516    The first argument provides the initial value for the :attr:`default_factory`
517    attribute; it defaults to ``None``. All remaining arguments are treated the same
518    as if they were passed to the :class:`dict` constructor, including keyword
519    arguments.
521    .. versionadded:: 2.5
523    :class:`defaultdict` objects support the following method in addition to the
524    standard :class:`dict` operations:
527    .. method:: defaultdict.__missing__(key)
529       If the :attr:`default_factory` attribute is ``None``, this raises a
530       :exc:`KeyError` exception with the *key* as argument.
532       If :attr:`default_factory` is not ``None``, it is called without arguments
533       to provide a default value for the given *key*, this value is inserted in
534       the dictionary for the *key*, and returned.
536       If calling :attr:`default_factory` raises an exception this exception is
537       propagated unchanged.
539       This method is called by the :meth:`__getitem__` method of the
540       :class:`dict` class when the requested key is not found; whatever it
541       returns or raises is then returned or raised by :meth:`__getitem__`.
544    :class:`defaultdict` objects support the following instance variable:
547    .. attribute:: defaultdict.default_factory
549       This attribute is used by the :meth:`__missing__` method; it is
550       initialized from the first argument to the constructor, if present, or to
551       ``None``, if absent.
554 :class:`defaultdict` Examples
555 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
557 Using :class:`list` as the :attr:`default_factory`, it is easy to group a
558 sequence of key-value pairs into a dictionary of lists:
560    >>> s = [('yellow', 1), ('blue', 2), ('yellow', 3), ('blue', 4), ('red', 1)]
561    >>> d = defaultdict(list)
562    >>> for k, v in s:
563    ...     d[k].append(v)
564    ...
565    >>> d.items()
566    [('blue', [2, 4]), ('red', [1]), ('yellow', [1, 3])]
568 When each key is encountered for the first time, it is not already in the
569 mapping; so an entry is automatically created using the :attr:`default_factory`
570 function which returns an empty :class:`list`.  The :meth:`list.append`
571 operation then attaches the value to the new list.  When keys are encountered
572 again, the look-up proceeds normally (returning the list for that key) and the
573 :meth:`list.append` operation adds another value to the list. This technique is
574 simpler and faster than an equivalent technique using :meth:`dict.setdefault`:
576    >>> d = {}
577    >>> for k, v in s:
578    ...     d.setdefault(k, []).append(v)
579    ...
580    >>> d.items()
581    [('blue', [2, 4]), ('red', [1]), ('yellow', [1, 3])]
583 Setting the :attr:`default_factory` to :class:`int` makes the
584 :class:`defaultdict` useful for counting (like a bag or multiset in other
585 languages):
587    >>> s = 'mississippi'
588    >>> d = defaultdict(int)
589    >>> for k in s:
590    ...     d[k] += 1
591    ...
592    >>> d.items()
593    [('i', 4), ('p', 2), ('s', 4), ('m', 1)]
595 When a letter is first encountered, it is missing from the mapping, so the
596 :attr:`default_factory` function calls :func:`int` to supply a default count of
597 zero.  The increment operation then builds up the count for each letter.
599 The function :func:`int` which always returns zero is just a special case of
600 constant functions.  A faster and more flexible way to create constant functions
601 is to use :func:`itertools.repeat` which can supply any constant value (not just
602 zero):
604    >>> def constant_factory(value):
605    ...     return itertools.repeat(value).next
606    >>> d = defaultdict(constant_factory('<missing>'))
607    >>> d.update(name='John', action='ran')
608    >>> '%(name)s %(action)s to %(object)s' % d
609    'John ran to <missing>'
611 Setting the :attr:`default_factory` to :class:`set` makes the
612 :class:`defaultdict` useful for building a dictionary of sets:
614    >>> s = [('red', 1), ('blue', 2), ('red', 3), ('blue', 4), ('red', 1), ('blue', 4)]
615    >>> d = defaultdict(set)
616    >>> for k, v in s:
617    ...     d[k].add(v)
618    ...
619    >>> d.items()
620    [('blue', set([2, 4])), ('red', set([1, 3]))]
623 :func:`namedtuple` Factory Function for Tuples with Named Fields
624 ----------------------------------------------------------------
626 Named tuples assign meaning to each position in a tuple and allow for more readable,
627 self-documenting code.  They can be used wherever regular tuples are used, and
628 they add the ability to access fields by name instead of position index.
630 .. function:: namedtuple(typename, field_names, [verbose], [rename])
632    Returns a new tuple subclass named *typename*.  The new subclass is used to
633    create tuple-like objects that have fields accessible by attribute lookup as
634    well as being indexable and iterable.  Instances of the subclass also have a
635    helpful docstring (with typename and field_names) and a helpful :meth:`__repr__`
636    method which lists the tuple contents in a ``name=value`` format.
638    The *field_names* are a single string with each fieldname separated by whitespace
639    and/or commas, for example ``'x y'`` or ``'x, y'``.  Alternatively, *field_names*
640    can be a sequence of strings such as ``['x', 'y']``.
642    Any valid Python identifier may be used for a fieldname except for names
643    starting with an underscore.  Valid identifiers consist of letters, digits,
644    and underscores but do not start with a digit or underscore and cannot be
645    a :mod:`keyword` such as *class*, *for*, *return*, *global*, *pass*, *print*,
646    or *raise*.
648    If *rename* is true, invalid fieldnames are automatically replaced
649    with positional names.  For example, ``['abc', 'def', 'ghi', 'abc']`` is
650    converted to ``['abc', '_1', 'ghi', '_3']``, eliminating the keyword
651    ``def`` and the duplicate fieldname ``abc``.
653    If *verbose* is true, the class definition is printed just before being built.
655    Named tuple instances do not have per-instance dictionaries, so they are
656    lightweight and require no more memory than regular tuples.
658    .. versionadded:: 2.6
660    .. versionchanged:: 2.7
661       added support for *rename*.
663 Example:
665 .. doctest::
666    :options: +NORMALIZE_WHITESPACE
668    >>> Point = namedtuple('Point', 'x y', verbose=True)
669    class Point(tuple):
670            'Point(x, y)'
671    <BLANKLINE>
672            __slots__ = ()
673    <BLANKLINE>
674            _fields = ('x', 'y')
675    <BLANKLINE>
676            def __new__(_cls, x, y):
677                return _tuple.__new__(_cls, (x, y))
678    <BLANKLINE>
679            @classmethod
680            def _make(cls, iterable, new=tuple.__new__, len=len):
681                'Make a new Point object from a sequence or iterable'
682                result = new(cls, iterable)
683                if len(result) != 2:
684                    raise TypeError('Expected 2 arguments, got %d' % len(result))
685                return result
686    <BLANKLINE>
687            def __repr__(self):
688                return 'Point(x=%r, y=%r)' % self
689    <BLANKLINE>
690            def _asdict(self):
691                'Return a new OrderedDict which maps field names to their values'
692                return OrderedDict(zip(self._fields, self))
693    <BLANKLINE>
694            def _replace(_self, **kwds):
695                'Return a new Point object replacing specified fields with new values'
696                result = _self._make(map(kwds.pop, ('x', 'y'), _self))
697                if kwds:
698                    raise ValueError('Got unexpected field names: %r' % kwds.keys())
699                return result
700    <BLANKLINE>
701            def __getnewargs__(self):
702                return tuple(self)
703    <BLANKLINE>
704            x = _property(_itemgetter(0))
705            y = _property(_itemgetter(1))
707    >>> p = Point(11, y=22)     # instantiate with positional or keyword arguments
708    >>> p[0] + p[1]             # indexable like the plain tuple (11, 22)
709    33
710    >>> x, y = p                # unpack like a regular tuple
711    >>> x, y
712    (11, 22)
713    >>> p.x + p.y               # fields also accessible by name
714    33
715    >>> p                       # readable __repr__ with a name=value style
716    Point(x=11, y=22)
718 Named tuples are especially useful for assigning field names to result tuples returned
719 by the :mod:`csv` or :mod:`sqlite3` modules::
721    EmployeeRecord = namedtuple('EmployeeRecord', 'name, age, title, department, paygrade')
723    import csv
724    for emp in map(EmployeeRecord._make, csv.reader(open("employees.csv", "rb"))):
725        print emp.name, emp.title
727    import sqlite3
728    conn = sqlite3.connect('/companydata')
729    cursor = conn.cursor()
730    cursor.execute('SELECT name, age, title, department, paygrade FROM employees')
731    for emp in map(EmployeeRecord._make, cursor.fetchall()):
732        print emp.name, emp.title
734 In addition to the methods inherited from tuples, named tuples support
735 three additional methods and one attribute.  To prevent conflicts with
736 field names, the method and attribute names start with an underscore.
738 .. method:: somenamedtuple._make(iterable)
740    Class method that makes a new instance from an existing sequence or iterable.
742    .. doctest::
744       >>> t = [11, 22]
745       >>> Point._make(t)
746       Point(x=11, y=22)
748 .. method:: somenamedtuple._asdict()
750    Return a new :class:`OrderedDict` which maps field names to their corresponding
751    values::
753       >>> p._asdict()
754       OrderedDict([('x', 11), ('y', 22)])
756    .. versionchanged:: 2.7
757       Returns an :class:`OrderedDict` instead of a regular :class:`dict`.
759 .. method:: somenamedtuple._replace(kwargs)
761    Return a new instance of the named tuple replacing specified fields with new
762    values::
764       >>> p = Point(x=11, y=22)
765       >>> p._replace(x=33)
766       Point(x=33, y=22)
768       >>> for partnum, record in inventory.items():
769       ...     inventory[partnum] = record._replace(price=newprices[partnum], timestamp=time.now())
771 .. attribute:: somenamedtuple._fields
773    Tuple of strings listing the field names.  Useful for introspection
774    and for creating new named tuple types from existing named tuples.
776    .. doctest::
778       >>> p._fields            # view the field names
779       ('x', 'y')
781       >>> Color = namedtuple('Color', 'red green blue')
782       >>> Pixel = namedtuple('Pixel', Point._fields + Color._fields)
783       >>> Pixel(11, 22, 128, 255, 0)
784       Pixel(x=11, y=22, red=128, green=255, blue=0)
786 To retrieve a field whose name is stored in a string, use the :func:`getattr`
787 function:
789     >>> getattr(p, 'x')
790     11
792 To convert a dictionary to a named tuple, use the double-star-operator
793 (as described in :ref:`tut-unpacking-arguments`):
795    >>> d = {'x': 11, 'y': 22}
796    >>> Point(**d)
797    Point(x=11, y=22)
799 Since a named tuple is a regular Python class, it is easy to add or change
800 functionality with a subclass.  Here is how to add a calculated field and
801 a fixed-width print format:
803     >>> class Point(namedtuple('Point', 'x y')):
804     ...     __slots__ = ()
805     ...     @property
806     ...     def hypot(self):
807     ...         return (self.x ** 2 + self.y ** 2) ** 0.5
808     ...     def __str__(self):
809     ...         return 'Point: x=%6.3f  y=%6.3f  hypot=%6.3f' % (self.x, self.y, self.hypot)
811     >>> for p in Point(3, 4), Point(14, 5/7.):
812     ...     print p
813     Point: x= 3.000  y= 4.000  hypot= 5.000
814     Point: x=14.000  y= 0.714  hypot=14.018
816 The subclass shown above sets ``__slots__`` to an empty tuple.  This keeps
817 keep memory requirements low by preventing the creation of instance dictionaries.
819 Subclassing is not useful for adding new, stored fields.  Instead, simply
820 create a new named tuple type from the :attr:`_fields` attribute:
822     >>> Point3D = namedtuple('Point3D', Point._fields + ('z',))
824 Default values can be implemented by using :meth:`_replace` to
825 customize a prototype instance:
827     >>> Account = namedtuple('Account', 'owner balance transaction_count')
828     >>> default_account = Account('<owner name>', 0.0, 0)
829     >>> johns_account = default_account._replace(owner='John')
831 Enumerated constants can be implemented with named tuples, but it is simpler
832 and more efficient to use a simple class declaration:
834     >>> Status = namedtuple('Status', 'open pending closed')._make(range(3))
835     >>> Status.open, Status.pending, Status.closed
836     (0, 1, 2)
837     >>> class Status:
838     ...     open, pending, closed = range(3)
840 .. seealso::
842    `Named tuple recipe <http://code.activestate.com/recipes/500261/>`_
843    adapted for Python 2.4.
846 :class:`OrderedDict` objects
847 ----------------------------
849 Ordered dictionaries are just like regular dictionaries but they remember the
850 order that items were inserted.  When iterating over an ordered dictionary,
851 the items are returned in the order their keys were first added.
853 .. class:: OrderedDict([items])
855    Return an instance of a dict subclass, supporting the usual :class:`dict`
856    methods.  An *OrderedDict* is a dict that remembers the order that keys
857    were first inserted. If a new entry overwrites an existing entry, the
858    original insertion position is left unchanged.  Deleting an entry and
859    reinserting it will move it to the end.
861    .. versionadded:: 2.7
863 .. method:: OrderedDict.popitem(last=True)
865    The :meth:`popitem` method for ordered dictionaries returns and removes
866    a (key, value) pair.  The pairs are returned in LIFO order if *last* is
867    true or FIFO order if false.
869 In addition to the usual mapping methods, ordered dictionaries also support
870 reverse iteration using :func:`reversed`.
872 Equality tests between :class:`OrderedDict` objects are order-sensitive
873 and are implemented as ``list(od1.items())==list(od2.items())``.
874 Equality tests between :class:`OrderedDict` objects and other
875 :class:`Mapping` objects are order-insensitive like regular dictionaries.
876 This allows :class:`OrderedDict` objects to be substituted anywhere a
877 regular dictionary is used.
879 The :class:`OrderedDict` constructor and :meth:`update` method both accept
880 keyword arguments, but their order is lost because Python's function call
881 semantics pass-in keyword arguments using a regular unordered dictionary.
883 .. seealso::
885    `Equivalent OrderedDict recipe <http://code.activestate.com/recipes/576693/>`_
886    that runs on Python 2.4 or later.