ما أنواع البيانات المفيدة التي توفرها وحدة collections؟

Question

Accepted Answer

وحدة **`collections`** توفر أنواع حاويات متخصصة تمتد إلى القوائم والقواميیس والصفوف المدمجة بدیلاً مریحاً وغالباً أكثر کفاءة للأنماط الشائعة. معرفتك بها تتیح لك کتابة کود أنظف وأسرع.

## defaultdict — قواامیس بقيم افتراضية تلقائية

```python
from collections import defaultdict

# ❌ without it — must check/initialize keys manually
groups = {}
for item in items:
    if item.category not in groups:
        groups[item.category] = []
    groups[item.category].append(item)

# ✅ defaultdict auto-creates the default for missing keys
groups = defaultdict(list)        # missing key → a new empty list
for item in items:
    groups[item.category].append(item)   # no existence check needed
```

`defaultdict(list)` (أو `int`، `set`، إلخ) توفر قيمة افتراضية لأي مفتاح مفقود — مما یلغي الحاجة إلى نمط الفحص والتهيئة الممل. رائعة للتجميع والعد.

## Counter — عد التكرارات

```python
from collections import Counter

c = Counter("mississippi")         # Counter({'i': 4, 's': 4, 'p': 2, 'm': 1})
c.most_common(2)                    # [('i', 4), ('s', 4)] — top 2
c["x"]                              # 0 — missing keys return 0, no error

Counter(["a", "b", "a", "c", "a"])  # count list items → {'a': 3, 'b': 1, 'c': 1}
```

`Counter` تجعل عد الترددات سهلاً جداً — عد الكلمات والأصوات والتكرارات — مع طرق مفیدة مثل `most_common`.

## deque — إلحاق وحذف سریع من الطرفین

```python
from collections import deque

q = deque([1, 2, 3])
q.append(4)          # add to the right
q.appendleft(0)      # add to the LEFT — O(1) (a list's insert(0) is O(n)!)
q.popleft()          # remove from the left — O(1)
q = deque(maxlen=3)  # bounded — auto-drops old items (sliding window)
```

`deque` ھي طابور ثنائي النھایة مع عملیات إلحاق/حذف بتعقید O(1) من كلا الطرفين — مثالیة للطوابیر والأكوام والنوافذ المنزلقة (القائمة العادیة تتطلب O(n) للعملیات من الأمام).

## namedtuple — سجلات خفیفة الوزن مع حقول مسماة

```python
from collections import namedtuple

Point = namedtuple("Point", ["x", "y"])
p = Point(3, 4)
p.x, p.y          # 3, 4 — access by NAME (clearer than p[0], p[1])
p                 # Point(x=3, y=4) — readable
```

`namedtuple` تعطي الصفوف حقولاً مسماة — أكثر قراءة من الوصول عبر الفهرس، غیر قابلة للتعدیل، فعالة في استخدام الذاكرة. (الأكوا الحدیثة غالباً تستخدم `@dataclass` بدلاً منھا للسجلات القابلة للتعدیل.)

## OrderedDict / ChainMap (أقل شیوعاً الآن)

```text
OrderedDict → ordered dict (less needed since regular dicts keep order in 3.7+)
ChainMap    → search multiple dicts as one (e.g. layered config/defaults)
```

## لماذا یھم

وحدة `collections` توفر الأداة المناسبة للأنماط الشائعة، مما یؤدي إلى کود أنظف وغالباً أكثر كفاءة. `defaultdict` و `Counter` تبسط التجمیع والعد بشكل كبیر (تحل محل المنطق اليدوي الممل)؛ `deque` توفر عملیات ثنائیة النھایة بتعقید O(1) حیث تكون القائمة بطیئة؛ `namedtuple` تجعل السجلات الخفیفة قراءة سھلة.

استخدام هذه بدلاً من صیاغة الأنماط نفسها یدویاً باستخدام قواامیس/قوائم عادیة علامة على کود بیثون اصطلاحي وفعال — يتم استخدامھا على نطاق واسع في الأكوا الحقیقیة لمعالجة البیانات والخوارزمیات وواجھات البرمجة النظیفة.