Python：如何根据对象的 id 找到两个列表之间的交集？答案

【问题标题】：Python: How to find the intersection between two lists based on object's id?Python：如何根据对象的 id 找到两个列表之间的交集？
【发布时间】：2019-07-01 01:45:25
【问题描述】：

我知道如果我有两个列表，比如整数，我可以简单地使用list(set(list1) & set(list2)) 来获得交集。但是，在我的两个列表中，我有可变对象，即Nodes。 Node是一个可以用值初始化的类。

无需执行双 for 循环，有没有办法根据它们的 id 获取两个列表的交集？我正在寻找类似于list(set(list1) & set(list2)) 的东西。

更新：我指的是 Python 中内置的 id() 函数，它返回对象在内存中的存储地址。

所以，我在问 [Node1, Node2, Node3] 和 [Node100, Node2, Node3] 的交集是什么。显然我不能使用上面的设置交集方法。我需要通过访问内存来识别它们是否相同。如果我不能尝试根据它们的 value 属性来识别它们，因为它们可能 Node1 可能与 Node100 具有相同的值，但它们不是内存中的相同对象。

【问题讨论】：

“基于他们的 id”是什么意思？ id 是Node 对象的属性吗？
“id”是指对可能同时出现在list1 和list2 中的相同对象的引用吗？
@Primusa。你为什么删除你的答案？
@MadPhysicist Philip 有一个更好的答案。我没有必要跟上我的；我赞成他的回答并继续前进。
确定我不清楚：如果它们在内存中不是同一个对象，您是否希望在最终列表中保留两个具有相同值的节点？

标签： python

【解决方案1】：

没有必要让两个集合相交。在这种情况下，您只需检查 id() 是否存在于另一个集合中。

set2 = {id(n) for n in list2}
result = [n for n in list1 if id(n) in set2]

这段代码的复杂度是O(n1 + n2)。我将在以下等效但更易读的代码中对此进行解释：

set2 = {id(n) for n in list2}  # O(n2)
result = []
for n in list1:  # O(n1)
    if id(n) in set2:  # O(1)
        result.append(n)  # O(1)

总共是O(n1 + n2)。

如果您可以通过定义__hash__ 和__eq__ 方法来更改Node 类，还有一个替代解决方案。

class Node:
    ...

    def __hash__(self):
        return id(self)

    def __eq__(self, another):
        return id(self) == id(another)


list1 = [...]
list2 = [...]

result = set(list1) & set(list2)

【讨论】：

我的意思是python的id内置函数，不是我的属性
另外，这只是一个 for 循环
@MadPhysicist 好吧，您必须先将列表转换为设置。在内部，set() 初始化程序也将遍历整个列表（我认为它算作一个循环）。
@AlanH。这不仅仅是一个 for 循环。集合构造为 O(n2)，循环为 O(n1)。这使它成为 O(n1+n2)，而不是 O(n1*n2)。对于可比较的列表大小，您最终会得到 O(n) 而不是 O(n^2)。您可以用 id(n) 轻松替换 n.id
@MadPhysicist 你能解释一下为什么它是 O(list1 + list2) 吗？如果我有一个 for 循环，并且对于每次迭代，我都必须创建一组 k 元素，那不只是乘以运行时间吗？

【解决方案2】：

您建议的解决方案将起作用。

class Node:
    def __init__(self, value):
        self.value = value

    def __repr__(self):
        return "Node {}".format(self.value)

nodes1 = [Node(1), Node(2), Node(3)]
nodes2 = nodes1[:2] + [Node(4)]

common_nodes = set(nodes1) & set(nodes2)

print(common_nodes) # {Node 2, Node 1}

这样做的原因是因为尽管是可变的，但您未定义 __hash__ 或 __eq__ 的类的实例默认情况下将通过其 id 进行散列和比较，因为它从 @ 继承了这些方法987654325@.

您可以通过以下实验来验证这一点。

>>> obj = object()
>>> hash(obj)
155115580943
>>> id(obj)
2481849295088
>>> id(obj) // 16 == hash(obj)
True

【讨论】：