【Python】Python中强大的数据结构和字典升级版

题目要求：

No.	Standard input	Standard output
1	5 Ivanov 5 Petrov 4 Ivanov 3 Sidorov 5 Petrov 5	Ivanov 4.00 Petrov 4.50 Sidorov 5.00
2	3 Ivanov 5 Ivanov 5 Petrov 3	Ivanov 5.00 Petrov 3.00

这是我写的代码：

n = int(input())
name_list = []
child_list = {}
child_frequency = {}
for _ in range(n):
    name , grade = input().split()
    grade = int(grade)
    if name not in child_list:
        name_list.append(name)
        child_list[name] = grade
        child_frequency[name] = 1
    else:
        child_list[name] += grade
        child_frequency[name] += 1
name_list.sort()
child = 0
for _ in child_frequency.keys():
    child += 1
for i in range(child):
    print(name_list[i],"%.2f"%(child_list[name_list[i]]/child_frequency[name_list[i]]))

最后通过下标访问列表很C，引入的新变量

可以直接遍历排序好的列表进行替代：

# 直接遍历排序后的名字列表
for name in name_list:
    # 这里的 name 就等同于你原本的 name_list[i]
    avg = child_list[name] / child_frequency[name]
    print(name, "%.2f" % avg)

另外，获取列表元素的个数可以用len函数

child = len(name_list) # 一句话搞定

针对这种需要初始化字典键值的情况，Python 标准库里还有一个叫 collections.defaultdict 的神器，可以把中间那个 if...else... 判断省掉

什么是 defaultdict？

defaultdict 是 Python 内置字典（dict）的一个升级版。它的超能力是：当你试图访问或修改一个不存在的键时，它不会报错，而是会自动帮你创建一个默认值。

如果你告诉它值的类型是 int，它就会把默认值设为 0；如果是 list，默认值就是空列表 []。

看看代码对比

以前的写法（手动检查并初始化）：

if name not in grade_sum:
    grade_sum[name] = grade
    grade_count[name] = 1
else:
    grade_sum[name] += grade
    grade_count[name] += 1

**使用 defaultdict 后的写法（直接累加，无脑操作）：

# 因为不存在时会自动初始化为 0，所以直接加就行！
grade_sum[name] += grade
grade_count[name] += 1

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终极进化版代码

结合 defaultdict，并且直接对字典的键进行排序（连额外的 name_list 列表都不需要建了），代码可以浓缩成这样：

from collections import defaultdict

n = int(input())

# 告诉 defaultdict，字典里的值默认都是整数 (0)
grade_sum = defaultdict(int)  
grade_count = defaultdict(int)

for _ in range(n):
    name, grade = input().split()
    grade = int(grade)
    
    # 彻底告别 if...else，哪怕是第一次遇到这个名字，
    # defaultdict 也会悄悄把它初始化为 0，然后顺利加上去
    grade_sum[name] += grade
    grade_count[name] += 1

# 直接获取字典所有的键（名字），排序后遍历
for name in sorted(grade_sum.keys()):
    avg = grade_sum[name] / grade_count[name]
    print(f"{name} {avg:.2f}")

为什么推荐这么写？

1. 逻辑更专注：不需要再去关心“这个变量初始化了没有”，大脑可以完全聚焦在“我要计算总和与次数”这个核心逻辑上。
2. 结构更精简：从维护三个容器（一个列表、两个字典），变成了只维护两个字典，减少了数据冗余。

其实这里可以用列表作为字典的值，巧妙地利用了Python强大的数据结构

n = int(input())
gradelist = {}

for _ in range(n):
    name, grade = input().split()
    grade = int(grade)
    
    # 巧妙改动：字典里存的不再是单一数字，而是一个存放该学生所有成绩的列表
    if name not in gradelist:
        gradelist[name] = [grade]  # 第一次出现，创建一个包含当前成绩的列表
    else:
        gradelist[name].append(grade)  # 再次出现，把新成绩追加进列表

# 题目要求按名字的字母顺序输出，所以用 sorted() 对字典的键（名字）进行排序
for name in sorted(gradelist.keys()):
    scores = gradelist[name] # 获取该学生的所有成绩列表
    avg_grade = sum(scores) / len(scores) # 计算真正的平均分：总分 / 次数
    
    # 推荐使用 f-string 格式化输出，更加清晰
    print(f"{name} {avg_grade:.2f}")

顺带讲一下这里的格式化输出：

print(f"{name} {avg_grade:.2f}")

1. 开头的字母 f

• 只有在字符串的引号前面加上 f（或 F），这个字符串才会拥有魔法。如果没有 f，Python 就会把它当成普通文本，原样输出 {name} 这几个字符。

2. 第一处填空 {name}

• 这里的要求是“原样放入变量”。Python 看到 {name}，就会去内存里找变量 name 的值（比如 “Ivanov”），直接填在这个位置。

3. 第二处填空 {avg_grade:.2f}

这里分成了两部分，中间用冒号 : 隔开：

• 冒号左边 (avg_grade)：你要放入的变量。
• 冒号右边 (.2f)：你要对这个变量执行的格式化规则。

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那这一题最Pythonic的写法长啥样？

抛开 C 语言手动管理数据的包袱，在 Python 中处理这类“分组收集再统计”的问题，最“标准”且最能体现 Python 优雅风格（Pythonic）的写法，是使用 defaultdict(list)。

它的核心思路是：把每一个学生的名字作为键，把他们的所有成绩放进一个列表里。最后利用内置函数直接求和、求长度。

这是这道题的标准答案：

from collections import defaultdict

# 1. 创建一个字典，当遇到新名字时，自动给ta分配一个空列表 []
student_grades = defaultdict(list)

n = int(input())

# 2. 收集数据
for _ in range(n):
    name, grade = input().split()
    # 直接把成绩转化为整数，并追加到该学生的列表中，无需任何 if-else 判断
    student_grades[name].append(int(grade))

# 3. 按字母顺序排序并计算输出
for name in sorted(student_grades.keys()):
    scores = student_grades[name]  # 取出该学生的所有成绩列表
    
    # 告别 C 语言的 for 循环累加，直接使用 Python 内置的 sum() 和 len()
    avg_grade = sum(scores) / len(scores) 
    
    print(f"{name} {avg_grade:.2f}")

1. defaultdict 的本体是什么？

只要你写下 defaultdict(...)，你就是在创建一个字典。它和普通字典 {} 的结构一样，都是由“键-值对”（Key-Value）组成的。

2. 括号里的参数（int 或 list）决定了什么？

括号里的值，决定的不是这个容器本身是什么，而是决定了：当这个字典遇到一个不存在的键时，它自动补上的“默认值”是什么。

• defaultdict(int)
  • 动作：创建一个字典。当访问不存在的键时，自动调用 int()，默认补上一个整数 0。
  • 长相：字典里的“值”都是数字，例如 {'Ivanov': 5, 'Petrov': 4}。
  • 最佳用途：计数、累加。
• defaultdict(list)
  • 动作：创建一个字典。当访问不存在的键时，自动调用 list()，默认补上一个空列表 []。
  • 长相：字典里的“值”都是列表，例如 {'Ivanov': [5, 3], 'Petrov': [4]}。
  • 最佳用途：分组、收集数据。（像标准答案里把同一个人的所有成绩装进同一个列表里）。

3. 为什么这是标准答案？

1. 逻辑极简：没有中间的计数器变量，没有初始化的判断语句。你读这段代码，就像读自然的英语逻辑一样顺畅：“提取名字和成绩、把成绩追加给这个人、排序并打印平均分”。
2. 充分利用内置函数：在 C 语言里，为了计算数组的总和，需要写一个循环遍历累加；在 Python 里，直接把列表丢给 sum(scores)，用 len(scores) 获取个数，底层由 C 语言实现的内置函数运行速度远快于你手写的 Python 循环。
3. 数据结构清晰：在这个版本中，字典长这样：{'Ivanov': [5, 3, 5], 'Petrov': [4, 5], ...}。数据结构直接反映了客观世界的逻辑（一个人对应多个成绩），非常直观。