Issue #5170: Fixed regression caused when fixing #5768.
[python.git] / Doc / library / collections.rst
bloba568d44f6ad73df87aaedb4243849e2a9e7d7d0b
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         n = float(n)
480         it = iter(iterable)
481         d = deque(itertools.islice(it, n))
482         s = sum(d)
483         if len(d) == n:
484             yield s / n
485         for elem in it:
486             s += elem - d.popleft()
487             d.append(elem)
488             yield s / n
490 The :meth:`rotate` method provides a way to implement :class:`deque` slicing and
491 deletion.  For example, a pure python implementation of ``del d[n]`` relies on
492 the :meth:`rotate` method to position elements to be popped::
494    def delete_nth(d, n):
495        d.rotate(-n)
496        d.popleft()
497        d.rotate(n)
499 To implement :class:`deque` slicing, use a similar approach applying
500 :meth:`rotate` to bring a target element to the left side of the deque. Remove
501 old entries with :meth:`popleft`, add new entries with :meth:`extend`, and then
502 reverse the rotation.
503 With minor variations on that approach, it is easy to implement Forth style
504 stack manipulations such as ``dup``, ``drop``, ``swap``, ``over``, ``pick``,
505 ``rot``, and ``roll``.
508 :class:`defaultdict` objects
509 ----------------------------
511 .. class:: defaultdict([default_factory[, ...]])
513    Returns a new dictionary-like object.  :class:`defaultdict` is a subclass of the
514    builtin :class:`dict` class.  It overrides one method and adds one writable
515    instance variable.  The remaining functionality is the same as for the
516    :class:`dict` class and is not documented here.
518    The first argument provides the initial value for the :attr:`default_factory`
519    attribute; it defaults to ``None``. All remaining arguments are treated the same
520    as if they were passed to the :class:`dict` constructor, including keyword
521    arguments.
523    .. versionadded:: 2.5
525    :class:`defaultdict` objects support the following method in addition to the
526    standard :class:`dict` operations:
529    .. method:: defaultdict.__missing__(key)
531       If the :attr:`default_factory` attribute is ``None``, this raises a
532       :exc:`KeyError` exception with the *key* as argument.
534       If :attr:`default_factory` is not ``None``, it is called without arguments
535       to provide a default value for the given *key*, this value is inserted in
536       the dictionary for the *key*, and returned.
538       If calling :attr:`default_factory` raises an exception this exception is
539       propagated unchanged.
541       This method is called by the :meth:`__getitem__` method of the
542       :class:`dict` class when the requested key is not found; whatever it
543       returns or raises is then returned or raised by :meth:`__getitem__`.
546    :class:`defaultdict` objects support the following instance variable:
549    .. attribute:: defaultdict.default_factory
551       This attribute is used by the :meth:`__missing__` method; it is
552       initialized from the first argument to the constructor, if present, or to
553       ``None``, if absent.
556 :class:`defaultdict` Examples
557 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
559 Using :class:`list` as the :attr:`default_factory`, it is easy to group a
560 sequence of key-value pairs into a dictionary of lists:
562    >>> s = [('yellow', 1), ('blue', 2), ('yellow', 3), ('blue', 4), ('red', 1)]
563    >>> d = defaultdict(list)
564    >>> for k, v in s:
565    ...     d[k].append(v)
566    ...
567    >>> d.items()
568    [('blue', [2, 4]), ('red', [1]), ('yellow', [1, 3])]
570 When each key is encountered for the first time, it is not already in the
571 mapping; so an entry is automatically created using the :attr:`default_factory`
572 function which returns an empty :class:`list`.  The :meth:`list.append`
573 operation then attaches the value to the new list.  When keys are encountered
574 again, the look-up proceeds normally (returning the list for that key) and the
575 :meth:`list.append` operation adds another value to the list. This technique is
576 simpler and faster than an equivalent technique using :meth:`dict.setdefault`:
578    >>> d = {}
579    >>> for k, v in s:
580    ...     d.setdefault(k, []).append(v)
581    ...
582    >>> d.items()
583    [('blue', [2, 4]), ('red', [1]), ('yellow', [1, 3])]
585 Setting the :attr:`default_factory` to :class:`int` makes the
586 :class:`defaultdict` useful for counting (like a bag or multiset in other
587 languages):
589    >>> s = 'mississippi'
590    >>> d = defaultdict(int)
591    >>> for k in s:
592    ...     d[k] += 1
593    ...
594    >>> d.items()
595    [('i', 4), ('p', 2), ('s', 4), ('m', 1)]
597 When a letter is first encountered, it is missing from the mapping, so the
598 :attr:`default_factory` function calls :func:`int` to supply a default count of
599 zero.  The increment operation then builds up the count for each letter.
601 The function :func:`int` which always returns zero is just a special case of
602 constant functions.  A faster and more flexible way to create constant functions
603 is to use :func:`itertools.repeat` which can supply any constant value (not just
604 zero):
606    >>> def constant_factory(value):
607    ...     return itertools.repeat(value).next
608    >>> d = defaultdict(constant_factory('<missing>'))
609    >>> d.update(name='John', action='ran')
610    >>> '%(name)s %(action)s to %(object)s' % d
611    'John ran to <missing>'
613 Setting the :attr:`default_factory` to :class:`set` makes the
614 :class:`defaultdict` useful for building a dictionary of sets:
616    >>> s = [('red', 1), ('blue', 2), ('red', 3), ('blue', 4), ('red', 1), ('blue', 4)]
617    >>> d = defaultdict(set)
618    >>> for k, v in s:
619    ...     d[k].add(v)
620    ...
621    >>> d.items()
622    [('blue', set([2, 4])), ('red', set([1, 3]))]
625 :func:`namedtuple` Factory Function for Tuples with Named Fields
626 ----------------------------------------------------------------
628 Named tuples assign meaning to each position in a tuple and allow for more readable,
629 self-documenting code.  They can be used wherever regular tuples are used, and
630 they add the ability to access fields by name instead of position index.
632 .. function:: namedtuple(typename, field_names, [verbose], [rename])
634    Returns a new tuple subclass named *typename*.  The new subclass is used to
635    create tuple-like objects that have fields accessible by attribute lookup as
636    well as being indexable and iterable.  Instances of the subclass also have a
637    helpful docstring (with typename and field_names) and a helpful :meth:`__repr__`
638    method which lists the tuple contents in a ``name=value`` format.
640    The *field_names* are a single string with each fieldname separated by whitespace
641    and/or commas, for example ``'x y'`` or ``'x, y'``.  Alternatively, *field_names*
642    can be a sequence of strings such as ``['x', 'y']``.
644    Any valid Python identifier may be used for a fieldname except for names
645    starting with an underscore.  Valid identifiers consist of letters, digits,
646    and underscores but do not start with a digit or underscore and cannot be
647    a :mod:`keyword` such as *class*, *for*, *return*, *global*, *pass*, *print*,
648    or *raise*.
650    If *rename* is true, invalid fieldnames are automatically replaced
651    with positional names.  For example, ``['abc', 'def', 'ghi', 'abc']`` is
652    converted to ``['abc', '_1', 'ghi', '_3']``, eliminating the keyword
653    ``def`` and the duplicate fieldname ``abc``.
655    If *verbose* is true, the class definition is printed just before being built.
657    Named tuple instances do not have per-instance dictionaries, so they are
658    lightweight and require no more memory than regular tuples.
660    .. versionadded:: 2.6
662    .. versionchanged:: 2.7
663       added support for *rename*.
665 Example:
667 .. doctest::
668    :options: +NORMALIZE_WHITESPACE
670    >>> Point = namedtuple('Point', 'x y', verbose=True)
671    class Point(tuple):
672            'Point(x, y)'
673    <BLANKLINE>
674            __slots__ = ()
675    <BLANKLINE>
676            _fields = ('x', 'y')
677    <BLANKLINE>
678            def __new__(cls, x, y):
679                return tuple.__new__(cls, (x, y))
680    <BLANKLINE>
681            @classmethod
682            def _make(cls, iterable, new=tuple.__new__, len=len):
683                'Make a new Point object from a sequence or iterable'
684                result = new(cls, iterable)
685                if len(result) != 2:
686                    raise TypeError('Expected 2 arguments, got %d' % len(result))
687                return result
688    <BLANKLINE>
689            def __repr__(self):
690                return 'Point(x=%r, y=%r)' % self
691    <BLANKLINE>
692            def _asdict(self):
693                'Return a new OrderedDict which maps field names to their values'
694                return OrderedDict(zip(self._fields, self))
695    <BLANKLINE>
696            def _replace(self, **kwds):
697                'Return a new Point object replacing specified fields with new values'
698                result = self._make(map(kwds.pop, ('x', 'y'), self))
699                if kwds:
700                    raise ValueError('Got unexpected field names: %r' % kwds.keys())
701                return result
702    <BLANKLINE>
703            def __getnewargs__(self):
704                return tuple(self)
705    <BLANKLINE>
706            x = property(itemgetter(0))
707            y = property(itemgetter(1))
709    >>> p = Point(11, y=22)     # instantiate with positional or keyword arguments
710    >>> p[0] + p[1]             # indexable like the plain tuple (11, 22)
711    33
712    >>> x, y = p                # unpack like a regular tuple
713    >>> x, y
714    (11, 22)
715    >>> p.x + p.y               # fields also accessible by name
716    33
717    >>> p                       # readable __repr__ with a name=value style
718    Point(x=11, y=22)
720 Named tuples are especially useful for assigning field names to result tuples returned
721 by the :mod:`csv` or :mod:`sqlite3` modules::
723    EmployeeRecord = namedtuple('EmployeeRecord', 'name, age, title, department, paygrade')
725    import csv
726    for emp in map(EmployeeRecord._make, csv.reader(open("employees.csv", "rb"))):
727        print emp.name, emp.title
729    import sqlite3
730    conn = sqlite3.connect('/companydata')
731    cursor = conn.cursor()
732    cursor.execute('SELECT name, age, title, department, paygrade FROM employees')
733    for emp in map(EmployeeRecord._make, cursor.fetchall()):
734        print emp.name, emp.title
736 In addition to the methods inherited from tuples, named tuples support
737 three additional methods and one attribute.  To prevent conflicts with
738 field names, the method and attribute names start with an underscore.
740 .. method:: somenamedtuple._make(iterable)
742    Class method that makes a new instance from an existing sequence or iterable.
744    .. doctest::
746       >>> t = [11, 22]
747       >>> Point._make(t)
748       Point(x=11, y=22)
750 .. method:: somenamedtuple._asdict()
752    Return a new :class:`OrderedDict` which maps field names to their corresponding
753    values::
755       >>> p._asdict()
756       OrderedDict([('x', 11), ('y', 22)])
758    .. versionchanged:: 2.7
759       Returns an :class:`OrderedDict` instead of a regular :class:`dict`.
761 .. method:: somenamedtuple._replace(kwargs)
763    Return a new instance of the named tuple replacing specified fields with new
764    values::
766       >>> p = Point(x=11, y=22)
767       >>> p._replace(x=33)
768       Point(x=33, y=22)
770       >>> for partnum, record in inventory.items():
771       ...     inventory[partnum] = record._replace(price=newprices[partnum], timestamp=time.now())
773 .. attribute:: somenamedtuple._fields
775    Tuple of strings listing the field names.  Useful for introspection
776    and for creating new named tuple types from existing named tuples.
778    .. doctest::
780       >>> p._fields            # view the field names
781       ('x', 'y')
783       >>> Color = namedtuple('Color', 'red green blue')
784       >>> Pixel = namedtuple('Pixel', Point._fields + Color._fields)
785       >>> Pixel(11, 22, 128, 255, 0)
786       Pixel(x=11, y=22, red=128, green=255, blue=0)
788 To retrieve a field whose name is stored in a string, use the :func:`getattr`
789 function:
791     >>> getattr(p, 'x')
792     11
794 To convert a dictionary to a named tuple, use the double-star-operator
795 (as described in :ref:`tut-unpacking-arguments`):
797    >>> d = {'x': 11, 'y': 22}
798    >>> Point(**d)
799    Point(x=11, y=22)
801 Since a named tuple is a regular Python class, it is easy to add or change
802 functionality with a subclass.  Here is how to add a calculated field and
803 a fixed-width print format:
805     >>> class Point(namedtuple('Point', 'x y')):
806     ...     __slots__ = ()
807     ...     @property
808     ...     def hypot(self):
809     ...         return (self.x ** 2 + self.y ** 2) ** 0.5
810     ...     def __str__(self):
811     ...         return 'Point: x=%6.3f  y=%6.3f  hypot=%6.3f' % (self.x, self.y, self.hypot)
813     >>> for p in Point(3, 4), Point(14, 5/7.):
814     ...     print p
815     Point: x= 3.000  y= 4.000  hypot= 5.000
816     Point: x=14.000  y= 0.714  hypot=14.018
818 The subclass shown above sets ``__slots__`` to an empty tuple.  This keeps
819 keep memory requirements low by preventing the creation of instance dictionaries.
821 Subclassing is not useful for adding new, stored fields.  Instead, simply
822 create a new named tuple type from the :attr:`_fields` attribute:
824     >>> Point3D = namedtuple('Point3D', Point._fields + ('z',))
826 Default values can be implemented by using :meth:`_replace` to
827 customize a prototype instance:
829     >>> Account = namedtuple('Account', 'owner balance transaction_count')
830     >>> default_account = Account('<owner name>', 0.0, 0)
831     >>> johns_account = default_account._replace(owner='John')
833 Enumerated constants can be implemented with named tuples, but it is simpler
834 and more efficient to use a simple class declaration:
836     >>> Status = namedtuple('Status', 'open pending closed')._make(range(3))
837     >>> Status.open, Status.pending, Status.closed
838     (0, 1, 2)
839     >>> class Status:
840     ...     open, pending, closed = range(3)
842 .. seealso::
844    `Named tuple recipe <http://code.activestate.com/recipes/500261/>`_
845    adapted for Python 2.4.
848 :class:`OrderedDict` objects
849 ----------------------------
851 Ordered dictionaries are just like regular dictionaries but they remember the
852 order that items were inserted.  When iterating over an ordered dictionary,
853 the items are returned in the order their keys were first added.
855 .. class:: OrderedDict([items])
857    Return an instance of a dict subclass, supporting the usual :class:`dict`
858    methods.  An *OrderedDict* is a dict that remembers the order that keys
859    were first inserted. If a new entry overwrites an existing entry, the
860    original insertion position is left unchanged.  Deleting an entry and
861    reinserting it will move it to the end.
863    .. versionadded:: 2.7
865 .. method:: OrderedDict.popitem(last=True)
867    The :meth:`popitem` method for ordered dictionaries returns and removes
868    a (key, value) pair.  The pairs are returned in LIFO order if *last* is
869    true or FIFO order if false.
871 Equality tests between :class:`OrderedDict` objects are order-sensitive
872 and are implemented as ``list(od1.items())==list(od2.items())``.
873 Equality tests between :class:`OrderedDict` objects and other
874 :class:`Mapping` objects are order-insensitive like regular dictionaries.
875 This allows :class:`OrderedDict` objects to be substituted anywhere a
876 regular dictionary is used.
878 The :class:`OrderedDict` constructor and :meth:`update` method both accept
879 keyword arguments, but their order is lost because Python's function call
880 semantics pass-in keyword arguments using a regular unordered dictionary.
882 .. seealso::
884    `Equivalent OrderedDict recipe <http://code.activestate.com/recipes/576693/>`_
885    that runs on Python 2.4 or later.