Python 图形结构和令人惊讶的列表处理

Question

我正在实现一个图形结构(仅用于练习目的)，现在我遇到了两种我无法向自己解释的行为。

首先，这里是代码

class Node:
    data = None
    def __init__(self, data):
        self.data = data
    def __str__(self):
        return str(self.data)
    def __repr__(self):
        return self.__str__()

class GraphNode(Node):
    children = []
    def __init__(self, list_of_nodes=None, data=None):
        if list_of_nodes != None:
            for node in list_of_nodes:
                children.add(node)
        self.data = data

def createGraphStructure():
    node1 = GraphNode(data=1)
    node2 = GraphNode(data=2)
    node3 = GraphNode(data=3)
    node4 = GraphNode(data=4)
    node5 = GraphNode(data=5)
    node6 = GraphNode(data=6)
    node7 = GraphNode(data=7)
    node8 = GraphNode(data=8)

    node1.children.append([node2, node3, node4])
    node2.children.append([node5, node6, node7])
    node4.children.append([node8])

    #just a random test/visualization
    print node1.children
    #another random printout to test/visualize
    for n in node1.children:
        print n.data

    return node1

if __name__ == "__main__":
    root = createGraphStructure()
    #do stuff with graph, bfs dfs whatever

现在第一个令人惊讶的事情是:print node1.children in createGraphStructure() 将打印出以下内容:[[2, 3, 4], [5, 6, 7], [8 ]]，但我希望它只打印出节点 1 的直接子节点，如 [2, 3, 4]。我在这里完全一无所知。

其次，部分

for n in node1.children:
    print n.data

抛出以下异常:

File "C:/yeah/you/would/like/to/see/my/path/right?/datastructures.py", line 54, in createGraphStructure
    print n.data
AttributeError: 'list' object has no attribute 'data'

看起来，n 是一个列表，但为什么呢？它不应该是列表中的一个节点吗？我确定对此有一些明显的解释，但我无法弄清楚。也因为我不太精通 Python，尤其是 OO。

谢谢!

Answer 1

首先，当你这样做时:

class GraphNode(Node):
    children = []

children 这里是class 数据，不是instance 数据。也就是说，所有 您的节点都共享相同的 children 对象，因此每个 append 调用实际上都在更改相同的变量。

要获得实例数据，您需要在一个方法中创建children，以便它可以访问对实例的引用。通常，这是在 __init__ 中完成的:

class GraphNode(Node):
    def __init__(self, list_of_nodes=None, data=None):
        self.children = []  # <-- initialised here
        if list_of_nodes != None:
            for node in list_of_nodes:
                children.add(node)
        self.data = data

第二个问题是，您在似乎打算使用 extend 的地方使用了 append。

append 获取一个对象，并将该对象添加到列表中:

>>> l = [1, 2, 3]
>>> l.append([4, 5, 6])
>>> l
[1, 2, 3, [4, 5, 6]]

看到这里，列表中的第四项是另一个列表。相反，使用 extend，它接受一个列表，并将它与调用它的列表连接起来:

>>> l = [1, 2, 3]
>>> l.extend([4, 5, 6])
>>> l
[1, 2, 3, 4, 5, 6]