对象与字典：如何组织数据树？答案

【问题标题】：Object vs. Dictionary: how to organise a data tree?对象与字典：如何组织数据树？
【发布时间】：2011-06-18 16:10:23
【问题描述】：

我正在编写某种模拟，其数据以树的形式组织。主要对象是World，它包含一堆方法和City 对象列表。每个City 对象又具有一堆方法和Population 对象列表。 Population 对象没有自己的方法，它们只是持有属性。

我的问题是关于后者Population 对象，我可以从object 派生或创建为字典。组织这些最有效的方法是什么？

这里有几个例子可以说明我的犹豫：

保存数据
我需要能够保存和加载模拟，为此我使用built-in json（我希望数据是人类可读的）。由于程序是按树组织的，因此在每个级别保存数据可能很麻烦。在这种情况下，最好将总体保存为附加到population 列表的字典，作为City 实例的属性。这样，保存只需将City 实例的__dict__ 传递给Json。

使用数据
如果我想操作人口数据，作为类实例比作为字典更容易。不仅语法简单，而且我还可以在编码时更好地享受自省功能。

性能
最后，我不确定在资源方面什么是最有效的。对象和字典到底差别不大，因为每个对象都有一个__dict__属性，可以用来访问它的所有属性。如果我使用大量 City 和 Population 对象运行我的模拟，什么将使用较少的资源：对象或字典？

那么，在树中组织数据的最有效方法是什么？字典或对象更可取吗？或者组织数据树有什么秘诀？

【问题讨论】：

标签： python object resources dictionary tree

【解决方案1】：

为什么不是混合dict/object？

class Population(dict):
    def __getattr__(self, key):
        return self[key]
    def __setattr__(self, key, value):
        self[key] = value

现在您可以通过属性 (foo.bar) 轻松访问已知名称，同时仍然具有 dict 功能来轻松访问未知名称、迭代它们等，而无需笨拙的 getattr/setattr 语法。

如果您想始终使用特定字段初始化它们，您可以添加一个__init__ 方法：

def __init__(self, starting=0, birthrate=100, imrate=10, emrate=10, deathrate=100):
     self.update(n=starting, b=birthrate, i=imrate, e=emrate, d=deathrate)

【讨论】：

namedtuple 不幸的是，是不可变的。
现在您有了一个类似 javascript 的对象，具有不必要的双向访问功能。 “应该有一种——最好只有一种——明显的方法。”。
谢谢。我真的很喜欢这本，因为它是一本更健康的字典。然而，在保存和加载方面，虽然保存部分很容易，因为它是可读的，但在加载时它仍然很麻烦，因为我必须再次将每个 json 字符串重新加载为混合字典。
在很多地方，Python 有不止一种方法可以做某事。 :-) 我可以看到必须通过您从 JSON 解析的内容并转换所有 dicts 会有些痛苦。

【解决方案2】：

正如您自己所见，几乎没有什么实际区别 - 在我看来，主要区别在于，使用单独的硬编码属性对对象（无需引用名称）稍微容易一些，而 dicts 很容易允许将所有值视为一个集合（例如对它们求和）。这就是我选择对象的原因，因为人口对象的数据可能是异构的并且相对独立。

【讨论】：

【解决方案3】：

我认为您应该考虑使用namedtuple（参见collections 模块上的Python docs）。您可以像使用普通类一样按名称访问 Population 对象的属性，例如population.attribute_name 而不是 population['attribute_name'] 用于字典。由于您没有在 Population 类上添加任何方法，这就是您所需要的。

对于您的“保存数据”标准，还有一个_asdict 方法将字段名称字典返回到您可以传递给json 的值。（根据您使用的 Python 版本，您可能需要小心从该方法返回的确切内容。有些版本返回字典，有些版本返回 OrderedDict。这可能对您的目的没有任何影响.)

namedtuples 也非常轻量级，因此它们也适用于您的“运行模拟”资源要求。但是，我会回应其他人的警告，即不要担心这一点，除非您进行一些严肃的数据处理，否则差别将非常小。

【讨论】：

同样，namedtuple 是不可变的，因此在这里可能不可用。

【解决方案4】：

我想说，在任何情况下，人口都是城市的成员，如果只是数据，为什么不使用字典？

不用担心性能，但如果你真的需要知道，我认为 dict 更快。

【讨论】：