Question

我正在编写一个自定义容器类。组成对象独立于容器创建，并且可以是无容器或多个容器的成员。容器的公共API应支持三种操作：

迭代所有对象
插入新对象
删除现有对象

容器会做一些额外的工作，其精确的实现可能会改变。

如何在此类中编写公共API，以便在更改实现时保持稳定？

如果容器是list - 就像有效的删除需要知道对象的索引;知道对象本身并不好（我不想在整个容器中搜索元素）。

如果容器是set - 就像，没有任何东西等同于索引，我需要对象本身。

如果容器就像一个单链表，我需要对被删除对象前面的对象进行某种引用。

如果容器就像一个双向链表，我需要一个对象本身的引用。

我正在考虑让remove方法采用单个参数reference，它在删除方法之外没有任何意义或用途。迭代将产生一对（object，reference）。

这个设计有问题吗？我可以查看一个示例或设计模式吗？

理想情况下，我宁愿让迭代产生一个包含原始object和reference的复杂对象，并展示两者的接口。但我不认为这是可行的吗？

Answer 1

大多数容器类型都有一个方向，它们可以很好地工作 - 从索引到索引，从当前到下一个等等。有些是双向的，但远非所有。

尝试在不使用索引的情况下在python列表中查找值几乎就是O（n）。您需要拥抱O（n），或使用其他类型。

有一点需要注意的是，如果你需要从很多容器类型中快速删除某些东西，你可以在你的值中添加一个“ignore_this”属性。如果将其设置为true，那么所有容器类型都会开始忽略它，甚至在看到它时将其删除。

Answer 2

只需封装一个list 和一个dict /一个list 和一个set，...

大致将内存使用和操作时间加倍，但巧妙的封装通常会使所有与问题相关的操作O(1)几乎完成。

Answer 3

如果您使用的是Python 2.7及以上版本，可能值得查看collections.OrderedDict：http://docs.python.org/library/collections.html#collections.OrderedDict

Answer 4

除非其他人通过寻找更好的解决方案来帮助我，否则我会做的事情：

# to get __hash__ and __eq__ return id(self)
class Reference:
  def __init__(self, item):
    self.item = item

class RemovalAPI:
  def add_removal_info(self, item, removal_info):
    try:
      references = item.__reference
    except AttributeError:
      references = item.__reference = {}
    references[Reference(self)] = removal_info

  def get_removal_info(self, item):
    try:
      references = item.__reference
      self_reference = Reference(self)
      return references[self_reference]



class Container(list, RemovalAPI):
  def __iter__(self):
    for i in range(len(self)):
      item = self[i]
      self.add_removal_info(item, i)
      yield item

  def remove(self, item):
    removal_info = self.get_removal_info(item)
    del self[removal_info]

  def insert(self, item):
    self.add_removal_info(item, len(self))
    self.append(item)
    # do whatever post-processing I need
    # ...

如果我决定将实现从list更改为其他数据结构，则公共接口可以保持不变：

class Container(orderedset, RemovalAPI):
  # inheriting __iter__, remove from parent
  def insert(self, item):
    self.add(item)
    # do whatever post-processing I need
    # ...

或者...

class Container(linkedlist, RemovalAPI):
  def __iter__(self):
    it = super().__iter__()
    last_item = None
    for item in it:
      self.add_removal_info(item, last_item)
      yield item

  def remove(self, item):
    removal_info = self.get_removal_info(item)
    if removal_info is None:
      self.remove_first()
    else:
      self.remove_after(removal_info)

  def insert(self, item):
    self.add_removal_info(item, None)
    self.add_to_front(item)
    # do whatever post-processing I need
    # ...

允许从各种容器中有效删除的通用引用

4 个答案: