在python中创建一个默认列表

Question

我正在尝试为非常有用的collections.defaultdict 创建一个等效列表。以下设计效果很好：

class defaultlist(list):
    def __init__(self, fx):
        self._fx = fx
    def __setitem__(self, index, value):
        while len(self) <= index:
            self.append(self._fx())
        list.__setitem__(self, index, value)

这是你如何使用它：

>>> dl = defaultlist(lambda:'A')
>>> dl[2]='B'
>>> dl[4]='C'
>>> dl
['A', 'A', 'B', 'A', 'C']

我应该在默认列表中添加什么以支持以下行为？

>>> dl = defaultlist(dict)
>>> dl[2]['a'] = 1
>>> dl
[{}, {}, {'a':1}]

Answer 1

在您给出的示例中，您首先尝试检索列表中不存在的值，就像 dl[2]['a'] 一样，Python 首先检索列表中的第三个（索引 2）元素，然后继续获取该元素在该对象上命名为 'a' - 因此您还必须将自动扩展行为实现到 __getitem__ 方法，如下所示：

class defaultlist(list):
    def __init__(self, fx):
        self._fx = fx
    def _fill(self, index):
        while len(self) <= index:
            self.append(self._fx())
    def __setitem__(self, index, value):
        self._fill(index)
        list.__setitem__(self, index, value)
    def __getitem__(self, index):
        self._fill(index)
        return list.__getitem__(self, index)

Answer 2

有一个可用的python包：

$ pip install defaultlist

添加的索引默认填充为无。

>>> from defaultlist import defaultlist
>>> l = defaultlist()
>>> l
[]
>>> l[2] = "C"
>>> l
[None, None, 'C']
>>> l[4]
>>> l
[None, None, 'C', None, None]

同样支持切片和负索引

>>> l[1:4]
[None, 'C', None]
>>> l[-3]
'C'

可以通过 lambda 创建简单的工厂函数。

>>> l = defaultlist(lambda: 'empty')
>>> l[2] = "C"
>>> l[4]
'empty'
>>> l
['empty', 'empty', 'C', 'empty', 'empty']

也可以实现高级工厂功能：

>>> def inc():
...     inc.counter += 1
...     return inc.counter
>>> inc.counter = -1
>>> l = defaultlist(inc)
>>> l[2] = "C"
>>> l
[0, 1, 'C']
>>> l[4]
4
>>> l
[0, 1, 'C', 3, 4]

更多详情请参见Documentation。

Answer 3

可以实现一个defaultlist，它继承自MutableSequence 抽象基类并包裹defaultdict。我在我的 coinflip 包中这样做，并在 coinflip.collections 子模块中公开它。

需要像这样覆盖 ABC：

class defaultlist(MutableSequence):
    def __getitem__(self, i):
        ...

    def __setitem__(self, i, value):
        ...

    def __delitem__(self, i):
        ...

    def __len__(self):
        ...
        
    def insert(self):
        ...

我将通过镜像defaultdict(default_factory=None) 方法来初始化这个defaultlist，将default_factory 传递给内部私有defaultdict。

与 c0fec0de 的解决方案一样，我建议默认使用 None 填充索引（即传入“无工厂”方法），否则您将使用未访问的索引获得 KeyError。

访问器方法（获取、设置和删除项目）的索引只是私有 defaultdict 中的键，并在添加和/或删除项目时相应地更新该字典。

内置 list 有一些较少使用的方面，如果想效仿，需要一些特殊的考虑。我写了更深入的主题here。

Answer 4

创建默认列表的一个非常简单的方法是使用列表推导和范围。

defaultvalue = "catfood"
x = [defaultvalue for i in range(0,4)]

这会导致

['catfood', 'catfood', 'catfood', 'catfood']

这可能是一个子类，但不是必须的。 它可能只是这样的工厂函数：

def defaultlist(defaultvalue, elementcount):
    return [defaultvalue for i in range(0, elementcount)]

会像这样工作

defaultlist(None, 7)

返回这个

[None, None, None, None, None, None, None]