利用Python演示数型数据结构的教程

脚本专栏 2025/1/10 佚名

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使用 Python 内建的defaultdict 方法可以轻松定义一个树的数据结构。

简单的说树也可以是一个字典数据结构

def tree(): return defaultdict(tree)

这就是全部，就一行代码。

如果你继续下面的代码，需要先引入

from collections import defaultdict

实例

JSON-esque

现在我们创建一个 JSON-esque 嵌套字典无需显式的创建子字典：

users = tree()
users['harold']['username'] = 'hrldcpr'
users['handler']['username'] = 'matthandlersux'

然后可通过 <code>print(json.dumps(users))</code> 来打印 JSON 数据，结果如下：

{"harold": {"username": "hrldcpr"}, "handler": {"username": "matthandlersux"}}

无需赋值

我们不需要通过赋值就可以创建结构：

taxonomy = tree()
taxonomy['Animalia']['Chordata']['Mammalia']['Carnivora']['Felidae']['Felis']['cat']
taxonomy['Animalia']['Chordata']['Mammalia']['Carnivora']['Felidae']['Panthera']['lion']
taxonomy['Animalia']['Chordata']['Mammalia']['Carnivora']['Canidae']['Canis']['dog']
taxonomy['Animalia']['Chordata']['Mammalia']['Carnivora']['Canidae']['Canis']['coyote']
taxonomy['Plantae']['Solanales']['Solanaceae']['Solanum']['tomato']
taxonomy['Plantae']['Solanales']['Solanaceae']['Solanum']['potato']
taxonomy['Plantae']['Solanales']['Convolvulaceae']['Ipomoea']['sweet potato']

要打印有好的信息，需要转成标准的字典对象：

def dicts(t): return {k: dicts(t[k]) for k in t}

现在可通过 pprint(dicts(taxonomy)) 进行打印了:

{'Animalia': {'Chordata': {'Mammalia': {'Carnivora': {'Canidae': {'Canis': {'coyote': {},
                                      'dog': {}}},
                           'Felidae': {'Felis': {'cat': {}},
                                 'Panthera': {'lion': {}}}}}}},
 'Plantae': {'Solanales': {'Convolvulaceae': {'Ipomoea': {'sweet potato': {}}},
              'Solanaceae': {'Solanum': {'potato': {},
                           'tomato': {}}}}}}

子结构也被当作是字典对象了，而叶子节点是一个空的字典对象

迭代

可以使用有趣的方法对树进行迭代。

例如我们解析一个动物的列表并添加到之前定义的 taxonomy 中，我们可以使用如下代码：

add(taxonomy,
  'Animalia,Chordata,Mammalia,Cetacea,Balaenopteridae,Balaenoptera,blue whale'.split(','))

简化实现：

def add(t, keys):
 for key in keys:
  t = t[key]

我们仍然无需赋值：

{'Animalia': {'Chordata': {'Mammalia': {'Carnivora': {'Canidae': {'Canis': {'coyote': {},
                                      'dog': {}}},
                           'Felidae': {'Felis': {'cat': {}},
                                 'Panthera': {'lion': {}}}},
                    'Cetacea': {'Balaenopteridae': {'Balaenoptera': {'blue whale': {}}}}}}},
 'Plantae': {'Solanales': {'Convolvulaceae': {'Ipomoea': {'sweet potato': {}}},
              'Solanaceae': {'Solanum': {'potato': {},
                           'tomato': {}}}}}}

结论

上面提及的这些可能用处不大，只是做了一些有意思的代码。

如果你喜欢 Python 的话，把这个当成是乐趣来理解。

Python,数据结构