在 Python 中创建唯一对象数组

Question

假设我有一个程序可以用线和点创建一些方案。 所有的线都由两点决定。有这些类：

class Coordinates(object):
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y


class Point(object):
    def __init__(self, coordinates):
        self.coordinates = coordinates

class Line(object):
    def __init__(self, coordinates_1, coordinates_2):
        self.coordinates_1 = coordinates_1
        self.coordinates_2 = coordinates_2

方案采用线列表并创建唯一点列表。

class Circuit(object):
    def __init__(self, element_list):
        self.line_list = element_list
        self.point_collection = set()
        self.point_collection = self.generate_points()

    def generate_points(self):
        for line in self.line_list:
            coordinates_pair = [line.coordinates_1, line.coordinates_2]
            for coordinates in coordinates_pair:
                self.point_collection.add(Point(coordinates))
        return self.point_collection

哪些变体能够创建独特对象的列表或集合？如何在不使用集合和排序的情况下仅使用循环和条件来做到这一点？以及如何更简单？

UPD。我附加的代码无法正常工作。我尝试在 Point 类中添加 hash 和 eq 方法：

class Point(object):
def __init__(self, coordinates):
    self.coordinates = coordinates

def __hash__(self):
    return 0

def __eq__(self, other):
    return True

然后我尝试用一​​些线条制作一个方案：

element_list=[]
element_list.append(Line(Coordinates(0,0), Coordinates(10,0)))
element_list.append(Line(Coordinates(10,0), Coordinates(10,20)))

circuit = Circuit(element_list)

print(circuit.point_collection)

这里的两条线等于四个点，其中两个点的坐标相同。因此，代码必须打印三个对象，但它只打印一个：

{<__main__.Point object at 0x0083E050>}

Answer 1

简答：

您需要在 Point 类中实现 __hash__() 和 __eq__() 方法。 有关想法，请参阅此answer showing a correct and good way to implement __hash__()。

长答案：

The documentation 说：

集合对象是不同的可散列对象的无序集合。常见用途包括 (...) 从序列中删除重复项 (...)

还有hashable means:

如果一个对象的哈希值在其生命周期内永远不会改变（它需要一个__hash__() 方法），并且可以与其他对象进行比较（它需要一个__eq__() 方法），那么它就是可哈希的。比较相等的可散列对象必须具有相同的散列值。

默认情况下，作为用户定义类实例的对象是可散列的；它们都比较不相等（除了它们自己），它们的哈希值来自它们的id()。

这解释了为什么您的代码不删除重复点。

考虑这种使Foo 的所有实例不同且Bar 的所有实例相等的实现：

class Foo:
  pass


class Bar:
  def __hash__(self):
    return 0

  def __eq__(self, other):
    return True

现在运行：

>>> set([Foo(), Foo()])
{<__main__.Foo at 0x7fb140791da0>, <__main__.Foo at 0x7fb140791f60>}

>>> set([Bar(), Bar()])
{<__main__.Bar at 0x7fb1407c5780>}

在您的情况下，__eq__ 应该在两个坐标相等时返回 True，而 __hash__ 应该返回坐标对的哈希值。请参阅前面提到的答案，了解一个很好的方法。

一些备注：

从设计的角度来看，您的 Point 类当前具有 no reason to exist，因为它只是 Coordinates 的包装器，并且不提供其他功能。您应该只使用其中之一，例如：

class Point(object):
  def __init__(self, x, y):
    self.x = x
    self.y = y

为什么不直接打电话给coordinates_1 和coordinates_2 a 和b？

class Line(object):
  def __init__(self, a, b):
    self.a = a
    self.b = b

此外，您的generate_points 可以以更 Python 的方式实现：

def generate_points(self):
  return set(p for l in self.line_list for p in (l.a, l.b))

最后，为了更容易调试，你可以在你的类中consider implementing __repr__ and __str__ methods。