面试题：Python字典值访问的性能优化与异常处理

Question

假设你有一个非常大的字典，包含数百万个键值对。在频繁访问字典值的过程中，如何通过优化访问方式来提高性能？同时，针对可能出现的键不存在的情况，如何优雅地进行异常处理以保证程序的健壮性，请给出具体代码示例。

Answer 1

优化访问方式提高性能

1. 使用defaultdict：defaultdict是collections模块中的一个类，它会在访问不存在的键时自动创建一个默认值，这样可以减少每次检查键是否存在的开销。

from collections import defaultdict

big_dict = defaultdict(int)
# 这里假设默认值为0，实际可根据需求设置

# 访问字典值
value = big_dict['some_key'] 

2. 使用dict.get方法：get方法在获取值时，如果键不存在，不会抛出KeyError，而是返回指定的默认值（默认为None）。这在一定程度上避免了频繁的异常处理开销。

big_dict = {'key1': 'value1'}
value = big_dict.get('key2', 'default_value')

异常处理保证程序健壮性

1. 使用try - except块：这是Python中处理异常的标准方式。

big_dict = {'key1': 'value1'}
try:
    value = big_dict['key2']
except KeyError:
    value = 'default_value'

2. 结合defaultdict的异常处理：由于defaultdict本身会自动创建默认值，所以在这种情况下，基本不会触发KeyError。

from collections import defaultdict
big_dict = defaultdict(int)
value = big_dict['non_existent_key'] 
# 这里不会触发异常，因为defaultdict已经创建了默认值