Question

为什么要删除[1,3]，[3,2]条目并将其替换为[2,3]，[3,1]？

注意，[2,3]，[3,1]是正确的分支，但它不应该覆盖前一个条目，它应该附加到它。

def rational():
    treecount = 0
    tree = [[[1,1]]]
    left=[0,0]
    right=[0,0]
    while(True):
        treecount+=1
        tree.append([])
        left=[0,0]
        right=[0,0]
        for z in range(len(tree[treecount-1])):
            left[0] = tree[treecount-1][z][0]
            right[0] = tree[treecount-1][z][0] + tree[treecount-1][z][1]
            left[1] = tree[treecount-1][z][1] + tree[treecount-1][z][0]
            right[1] = tree[treecount-1][z][1]
            tree[treecount].append(left)
            tree[treecount].append(right)
            yield( tree)

输出如下：

[[[1, 1]], [[1, 2], [2, 1]]] [[[1, 1]], [[1, 2], [2, 1]], [[1, 3], [3, 2]]] [[[1, 1]], [[1, 2], [2, 1]], [[2, 3], [3, 1], [2, 3], [3, 1]]]

Answer 1

你正在遇到Python对象模型的一个基本方面，即Python永远不会隐式地复制对象。

在您的代码中，您在进入left循环之前创建了两个新列表right和for。然后，您反复修改这两个列表，并将它们附加到您的树中。这很好，除了你正在做的所有事情都是重复地附加对相同两个列表的引用。

这是一个更简单的例子。我们将创建一个列表left并将其附加到另一个列表outer：

>>> outer = []
>>> left = [1, 3]
>>> outer.append(left)
>>> outer
[[1, 3]]

到目前为止一切顺利：一切都像预期的那样。但现在让我们修改left并再次将其附加到outer：

>>> left[0] = 4
>>> outer.append(left)
>>> outer
[[4, 3], [4, 3]]

注意outer的第一个条目是如何更改的？那是因为outer此时不包含两个独立的列表：相反，它包含对相同列表的两个引用。这就是上面代码中发生的事情。

可以直接修复：在left循环的每次迭代中重新创建right和for：

for z in range(len(tree[treecount-1])):
    left=[0, 0]
    right=[0, 0]
    left[0] = tree[treecount-1][z][0]
    right[0] = tree[treecount-1][z][0] + tree[treecount-1][z][1]
    left[1] = tree[treecount-1][z][1] + tree[treecount-1][z][0]
    <and so on>

或者，您可以在附加left和right之前制作副本：

tree[treecount].append(list(left))
tree[treecount].append(list(right))

顺便提一下，如果你更好地利用Python的一些习语，你可以大大简化你的代码。首先，迭代range(len(something))通常是不必要的，特别是当您要将值直接用作索引时。直接在列表上迭代。其次，您可以直接在tree[treecount-1]语句中解压缩for值。然后，您可以使用负索引从列表末尾开始索引，从而节省维护treecount的需要。通过这些首次更改，您的代码如下所示：

def rational():
    tree = [[[1,1]]]
    while True:
        tree.append([])
        for a, b in tree[-2]:
            left = [a, b + a]
            right = [a + b, b]
            tree[-1].extend([left, right])
            yield tree

仍有改进的余地，但这比原始代码更具可读性。

Answer 2

如果您实际上不需要树，而只是想遍历正向理性，则可以使用此生成器。输出与Calkin-Wilf树的广度优先遍历顺序相同，但无需增加队列的开销。

from fractions import Fraction
def Calkin_Wilf():
   x = Fraction(1, 1)
   yield x
   while True:
      x = Fraction(1, 2*Fraction(int(x))-x+1)
      yield x

使用生成器创建一个迭代器，然后使用next（）进行迭代，例如：

rational = Calkin_Wilf()
for _ in range(100):
   print(next(rational))

有理数生成器（Python）

2 个答案: