如何在 Python 中构造具有多个特征的元素

Question

如果我有一组元素（A、B、C、D...），它们都具有两个或多个特征（每个都有颜色、形状等...），我该如何制作结构，以便我可以轻松地询问所有绿色元素或所有圆形元素的列表？
我想过使用字典，但我不知道这是否是实现这一目标的最有效方法。我知道每个对象的每个特征的值永远不会改变。特征不多，但对象多。

这是一个集合的样子：

test = {'ob1': {'color': ['green'], 
                'shape': 'round'},
        'ob2': {'color': ['red'], 
                'shape': 'round'},
        'ob3': {'color': ['green', 'yellow'], 
                'shape': 'cubic'}
        }

如果我想获取所有绿色对象，我想要一种简单的方法来获取包含 [ob1, ob2] 的列表。但同时，我希望仍然能够轻松找到给定对象的属性（例如，我想知道 obj1 是什么颜色和形状）。

Answer 1

您可以使用命名元组，这是一种高效的数据格式。

from collections import namedtuple

Element = namedtuple('Element', 'color size id name')

ELEMENTS_DB = {'e1':Element('green', 12, 34, 'jack'),
               'e2':Element('blue', 132, 334, 'dan'),
               'e3':Element('green', 142, 434, 'ben')}

# get green elements
green_elements = [e for e in ELEMENTS_DB.values() if e.color == 'green']
print(green_elements)
# get 'e3' 
print(ELEMENTS_DB['e3'])

输出：

[Element(color='green', size=12, id=34, name='jack'), Element(color='green', 
  size=142, id=434, name='ben')]
Element(color='green', size=142, id=434, name='ben')

Answer 2

我不确定您的数据是什么样的，因此很难提出建议，但这看起来像是 pandas 的工作。 Pandas 可以创建一个基本上类似于电子表格的数据框。导入数据后，您可以根据特征进行过滤和排序。不过，在大多数情况下，字典会很好。见pandas documentation。

Answer 3

在我看来，Pandas 是一个很好的方法。但是你当然可以使用字典：

elements = ['A', 'B', 'C', 'D']
colors = ['red','red', 'blue', 'red']
shapes = ['square', 'circle', 'circle', 'triangle']


dict1 = { element: {'color':colors[index], 'shape':shapes[index]} for index,element in enumerate(elements)}


def find_keys(keyword):
    result = []
    for key, val in dict1.items():
        for k, v in val.items():
            if v == keyword:
                result.append(key)
    return result

print (find_keys('red'))

输出：

 print (find_keys('red'))
['A', 'B', 'D']

print (find_keys('circle')) 
['B', 'C']

Answer 4

通常问题会展示非工作代码，以帮助开始工作。

做到这一点的一种方法是有一个字典，其键是特征，每个值都是另一个字典，其键是每个属性的可能值。它的值将是一组具有给定属性值的元素。

所有绿色元素都将是

elements['colour']['green']

所有圆形元素都是

elements['shape']['circle']

通过使用集合操作，可以很容易地找到圆形的绿色对象，例如，使用

elements['colour']['green'].intersection(elements['shape']['circle'])

Answer 5

你可以使用类：

class element:
    def __init__(self,shape,color):
        self.shape=shape
        self.color=color

查询函数：

def query(data,shape=None,color=None):
     if shape:
         data=[x for x in data if x.shape==shape]
     if color:
         data=[x for x in data if x.color==color]
     return data

使用：

red_circle=element("circle","red")
red_square=element("square","red")
blue_circle=element("circle","blue")
blue_square=element("square","blue")

data=[red_circle,red_square,blue_circle,blue_square]
qdata=query(data,color="blue")

for x in qdata:
    print("shape: {} - color: {}".format(x.shape,x.color))