集合過濾機制

文章目錄

• 集合過濾機制
• • 簡介
  • Set詳解
  • Set使用
  • 補充說明

簡介

• 底層分析set的實現原理。
• 詳細分析Python的set容器如何過濾自定義類。
• 代碼實現多熟悉自定義類的按照指定屬性使用set進行過濾。

Set詳解

• Python的set容器又叫可哈希的集合，核心算法為hash算法。其原理可以理解為有多個桶，每個桶是一個數組類型的容器，通過hash值快速定位在哪個桶，通過eq方法比較是否已經存在該對象在桶內，不在則放入該桶（注意判斷是否存在該桶對象默認eq方法比較的是對象的id值）。
• 主要流程如下。
  • 調用對象的__hash__方法計算對象的hash值，確定該對象放到哪個桶中。
  • 調用對象的__eq__方法對比桶內對象是否和當前對象相等，不等則添加進去。

Set使用

• 基礎使用
  • s = set() s.add(1) s.add(2) s.add(3) s.add(1) print(s)
  • 可以看到，對基礎數據類型，直接對值取hash值，對值進行eq(=)判斷，可以很方便使用set進行過濾。
• 自定義類
  • __eq__方法
    • class Foo(object):def __init__(self, a, b):self.a = aself.b = bdef __eq__(self, other):return self.a == other.a and self.b == other.bobj1 = Foo(1, 2)obj2 = Foo(1, 2)print(obj1 == obj2)print(obj1 is obj2)
    • 這里重寫了相等判斷的方法，"=="運算符的結果就是調用這個方法得到結果。但是，"is"運算符的結果是比較兩個對象的id（可以理解為物理地址的映射值），不同的對象在內存中地址一定不同，id值也就不同。
  • __hash__方法
    • class Foo(object):def __init__(self, a, b):self.a = aself.b = bdef __eq__(self, other):return self.a == other.a and self.b == other.bobj1 = Foo(1, 2)obj2 = Foo(1, 2)obj3 = Foo(2, 1)s = set()s.add(obj1)s.add(obj2)s.add(obj3)
    • 執行上面這段代碼會報錯TypeError: unhashable type: 'Foo'，這是因為自定義的類沒有實現__hash__方法，無法得到對象的hash值就不能確定“桶”的位置。
  • 完整實現
    • class Foo(object):def __init__(self, a, b):self.a = aself.b = bdef __eq__(self, other):return self.a == other.a and self.b == other.bdef __hash__(self):return hash(self.a + self.b)obj1 = Foo(1, 2)obj2 = Foo(1, 2)obj3 = Foo(2, 1)s = set()s.add(obj1)s.add(obj2)s.add(obj3)for item in s:print("a:", item.a, "b:", item.b)
    • 這里重寫了__hash__和__eq__方法，注意，為了區分開不同對象，hash取值的屬性一定要合理，要以自己的需求為目的（這里只有a和b分別相同就認為是“同一個對象”）。對a和b的和取hash值，和相同的在一個桶，進而判斷是否eq所需方法相等。顯然，obj2被過濾掉了。

補充說明

• 本腳本運行環境為Python3.6，要求Python版本必須達到Python3.4以上。
• 這里只是進行了運行機制的解釋，底層實現較為繁瑣，不做敘述。
• 實現自定義類的對象按照部分屬性利用set過濾，如有錯誤，歡迎指正。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的Python高级语法-详解set机制的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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