基于RNN的NLP学习（二）

首先，根据上一节说的，我对学习基于RNN的NLP有了一个大致的规划，现在我将从第一节开始学习：

1. 复习Python基础：

确保你对Python的基础语法、数据结构（如列表、字典、集合）、控制流（如循环、条件语句）、函数和类有扎实的理解。
学习使用Python的标准库，特别是与数据处理相关的库，如re（正则表达式）、collections和itertools。

我假装我已经确保对Python的基础语法、数据结构（如列表、字典、集合）、控制流（如循环、条件语句）、函数和类有扎实的理解。
我在日常生产工作中，经常会用到re库，所以这里也不再赘述，具体关于re的学习，大家可以参考菜鸟教程。

所以这节主要学习collections和itertools这两个库：

1. collections库

这个模块实现了一些专门化的容器，提供了对 Python 的通用内建容器 dict、list、set 和 tuple 的补充。

1. namedtuple() : 一个工厂函数，用来创建元组的子类，子类的字段是有名称的。

from collections import namedtuple
Point = namedtuple('Point', ['x', 'y'])
p = Point(11, y=22)
# Point(x=11, y=22)

2. deque() : 类似列表的容器，但 append 和 pop 在其两端的速度都很快。
   deque（双端队列）是 collections 模块中的一个容器类型，它支持在两端快速地添加或删除元素。这意味着你可以在队列的头部或尾部进行 append 和 pop 操作。

下面是 deque 的一些基本操作：

append(x)：在 deque 的右侧添加一个元素 x。

from collections import deque
d = deque([1, 2, 3])
d.append(4)  # deque([1, 2, 3, 4])

appendleft(x)：在 deque 的左侧添加一个元素 x。

d.appendleft(0) # deque([0, 1, 2, 3, 4])

pop()：从 deque 的右侧移除并返回一个元素。如果 deque 为空，则引发 IndexError。

d.pop() # 4, deque 现在是 deque([0, 1, 2, 3])

popleft()：从 deque 的左侧移除并返回一个元素。如果 deque 为空，则引发 IndexError。

d.popleft() # 0, deque 现在是 deque([1, 2, 3])

deque 特别适合用于需要频繁在两端添加或删除元素的场景，因为它提供了 O(1) 时间复杂度的操作，而列表在这种情况下会有 O(n) 的时间复杂度。这使得 deque 成为实现队列和栈等数据结构的理想选择。

3. ChainMap : 类似字典的类，用于创建包含多个映射的单个视图。

4. Counter : 用于计数 hashable 对象的字典子类

from collections import Counter
c = Counter('abracadabra')
# Counter({'a': 5, 'b': 2, 'r': 2, 'c': 1, 'd': 1})

5. OrderedDict : 字典的子类，能记住条目被添加进去的顺序。

OrderedDict 是 collections 模块中的一个类，它提供了一个字典的子类，它记住了元素添加的顺序。在 Python 3.7 及以上版本中，所有的字典都是有序的，但是 OrderedDict 仍然存在，因为它提供了一些额外的功能，比如重新排序等。

下面是 OrderedDict 的一些基本用法：

初始化：创建一个空的 OrderedDict。

from collections import OrderedDict
ordered_dict = OrderedDict()

添加元素：与普通字典一样，可以通过键值对添加元素。

ordered_dict['apple'] = 1
ordered_dict['banana'] = 2

顺序维护：OrderedDict 会按照元素添加的顺序维护键的位置。

# 输出：OrderedDict([('apple', 1), ('banana', 2)])
print(ordered_dict)

重新排序：可以使用 move_to_end() 方法将元素移动到字典的开头或结尾。

# 将 'apple' 移动到字典的末尾
ordered_dict.move_to_end('apple')
# 输出：OrderedDict([('banana', 2), ('apple', 1)])
print(ordered_dict)

排序：可以对 OrderedDict 进行排序，排序后的字典会按照指定的顺序排列。

# 按照键进行排序
ordered_dict = OrderedDict(sorted(ordered_dict.items(), key=lambda t: t[0]))

等值判断：OrderedDict 在比较时也会考虑元素的顺序。

# 如果两个OrderedDict的顺序和元素都相同，则它们相等
if ordered_dict == another_ordered_dict:
    print("The dictionaries are equal.")

在 Python 3.7 之前，如果你需要维护字典元素的插入顺序，OrderedDict 是非常有用的。但是，在 Python 3.7 及以后的版本中，普通字典类型 dict 也保证了插入顺序，所以 OrderedDict 的使用频率有所下降。不过，如果你需要利用 OrderedDict 的特定功能，如重新排序等，它仍然是一个有用的工具。

6. defaultdict : 字典的子类，通过调用用户指定的工厂函数，为键提供默认值。

from collections import defaultdict
d = defaultdict(int)
# defaultdict(<class 'int'>, {})

7. UserDict : 封装了字典对象，简化了字典子类化

UserDict 是 collections 模块中的一个类，它提供了一个字典对象的包装器。UserDict 是一个方便的基类，当你想要创建你自己的字典子类时，可以使用它。它简化了字典子类的实现，因为你不需要担心所有字典需要的方法，UserDict 已经为你处理了大部分。

下面是 UserDict 的一些基本用法：

1. 初始化：创建一个空的 UserDict。

from collections import UserDict
user_dict = UserDict()

2. 使用字典初始化：可以用一个字典来初始化 UserDict。

user_dict = UserDict({'a': 1, 'b': 2})

3. 访问元素：与普通字典一样，可以通过键来访问元素。

print(user_dict['a']) # 输出：1

4. 修改元素：可以修改 UserDict 中的元素。

user_dict['a'] = 3

5. 添加元素：可以向 UserDict 中添加新的键值对。

user_dict['c'] = 4

6. 删除元素：可以使用 del 关键字删除元素。

del user_dict['a']

7. 使用 data 属性：UserDict 实际上使用了一个名为 data 的内部字典来存储数据。

print(user_dict.data) # 输出：{'b': 2, 'c': 4}

8. UserList : 封装了列表对象，简化了列表子类化

UserList 是 collections 模块中的一个类，它提供了一个列表对象的包装器。与 UserDict 类似，UserList 是一个方便的基类，当你想要创建你自己的列表子类时，可以使用它。它简化了列表子类的实现，因为你不需要担心所有列表需要的方法，UserList 已经为你处理了大部分。

下面是 UserList 的一些基本用法：

1. 初始化：创建一个空的 UserList。

from collections import UserList
user_list = UserList()

2. 使用列表初始化：可以用一个列表来初始化 UserList。

user_list = UserList([1, 2, 3])

3. 访问元素：与普通列表一样，可以通过索引来访问元素。

print(user_list[0]) # 输出：1

4. 修改元素：可以修改 UserList 中的元素。

user_list[0] = 4

5. 添加元素：可以使用 append() 方法向 UserList 中添加新的元素。

user_list.append(5)

6. 删除元素：可以使用 remove() 方法删除元素。

user_list.remove(4)

7. 使用 data 属性：UserList 实际上使用了一个名为 data 的内部列表来存储数据。

print(user_list.data) # 输出：[2, 3, 5]

9. UserString : 封装了字符串对象，简化了字符串子类化

UserString 是 collections 模块中的一个类，它提供了一个字符串对象的包装器。UserString 是一个方便的基类，当你想要创建你自己的字符串子类时，可以使用它。它简化了字符串子类的实现，因为你不需要担心所有字符串需要的方法，UserString 已经为你处理了大部分。

下面是 UserString 的一些基本用法：

1. 初始化：创建一个空的 UserString。

from collections import UserString
user_string = UserString()

2. 使用字符串初始化：可以用一个字符串来初始化 UserString。

user_string = UserString("hello")

3. 访问字符：与普通字符串一样，可以通过索引来访问字符。

print(user_string[0]) # 输出：h

4. 修改字符：可以修改 UserString 中的字符。

user_string[0] = 'H'

5. 切片操作：可以使用切片来获取字符串的子串。

print(user_string[1:4]) # 输出：ell

6. 使用 data 属性：UserString 实际上使用了一个名为 data 的内部字符串来存储数据。

print(user_string.data) # 输出：Hello

参考资料：

1. collections官方文档

2. itertools官方文档