python - 子类别 list

Question

我想创建一个数据集类，它基本上是一个样本列表。
但是我需要覆盖每个插入操作到DataSet。
有没有什么简单的方法可以做到这一点，而不需要编写我自己的append、extend、iadd等？
更新：我想给每个样本添加一个反指针，保持数据集中的样本索引。这是我使用的处理算法所需要的。我有一个解决方案，但它看起来不合法——一个renumber（）函数——它确保了backpointer是有效的。

Answer 1

我不知道怎样做你所要求的——在不重写变异的情况下重写它们。然而，使用类装饰器，您可以“自动化”重写版本（假设每个版本都可以通过在基类中包装相应的方法来实现），所以这还不算太糟……
例如，假设您要做的是添加一个“modified”标志，如果自上次调用.save以来数据可能已更改，则为true（您的一种方法，它将数据持久化并将self.modified设置为false）。
然后…：

def wrapMethod(cls, n):
    f = getattr(cls, n)
    def wrap(self, *a):
      self.dirty = True
      return f(self, *a)
    return wrap

def wrapListMutators(cls):
  for n in '''__setitem__ __delitem__ __iadd__ __imul__
              append extend insert pop remove reverse sort'''.split():
    f = wrapMethod(cls, n)
    setattr(cls, n, f)
  return cls

@wrapListMutators
class DataSet(list):
  dirty = False
  def save(self): self.dirty = False

此语法要求Python2.6或更高版本，但是在早期的Python版本中（仅支持 def语句上的decorator，而不支持 class语句；甚至是不支持decorator的非常旧的版本），您只需将最后一部分（ class语句）更改为：

class DataSet(list):
  dirty = False
  def save(self): self.dirty = False
DataSet = wrapListMutators(DataSet)

注意，整洁的decorator语法只是普通函数调用（以类为参数并重新分配它）之上的少量语法糖。
编辑：现在您已经编辑了您的问题，以澄清您的确切要求——在每个项目上维护一个字段 bp，这样，对于所有 i， theset[i].bp == i——更容易权衡各种方法的利弊。
您可以修改我草拟的方法，但在调用包装方法之前，不要使用 self.dirty赋值，在其之后有一个 self.renumber()调用，即：

def wrapMethod(cls, n):
    f = getattr(cls, n)
    def wrap(self, *a):
      temp = f(self, *a)
      self.renumber()
      return temp
    return wrap

这符合你的要求，但在很多情况下，它将比必要的做更多的工作：例如，当你 append一个项目时，这不必要的“重新编号”所有现有的（对于他们已经拥有的相同的值）。但是，任何完全自动化的方法如何能够“知道”哪些项目（如果有的话）必须重新计算的 .bp，而不需要 O(N)的努力？至少它必须查看它们中的每一个（因为您不想单独编写代码，例如， appendvs insert&c），这已经是 O(N)。
因此，只有当列表的每一个更改都可以 O(N)时（基本上只有当列表总是很小和/或不经常更改时），这才是可以接受的。
一个更富有成效的想法可能是不总是保持 .bp值，而是在需要的时候“及时”。使 bp成为一个（只读）属性，调用一个方法来检查容器是否“脏”（容器中的“脏”标志是使用我已经给出的自动代码维护的），然后才对容器重新编号（并将其“脏”属性设置为 False）。
当列表通常会发生一系列更改时，这将很好地工作，只有这样，您才需要访问项目“ bp一段时间，然后再进行一系列更改，等等。在实际容器中，这种更改和读取之间的快速交替并不少见，但只有您才能知道它是否适用于您的特定情况！
为了达到这个效果，我认为你需要做一些手工编码，以达到一般的方法来利用频繁的特殊情况。例如， append可能经常被调用，而且在特殊情况下要做的工作量非常小，因此编写这两行或三行代码（不为这种情况设置脏位）可能是值得的。
一个警告：如果列表中的任何项出现两次（当然这是完全可能的，除非您采取预防措施避免它（您可以在 append中很容易地诊断它），并且保留一组已经看到的元素并对任何重复项提出一个异常，否则任何方法都不会起作用（实际上您的需求是自相矛盾的）对你来说还不算太晚，更难诊断“飞逝”，也就是说，在变异的时候，如果你需要的话，会导致复制。也许您可以放宽您的要求，这样，如果一个项出现两次，就可以了， renumber可以只指示其中一个索引；或者将 bp设置为元素出现的一组索引（这也将为从不在列表中的元素获取 bp提供一种平滑的方法）。等等，等等；我建议你考虑（并记录！）所有这些角落的情况深入--正确的表现之前！